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PROCEDE D'ACTIONNEMENT DE PRESSES POUR LA TRANSFORMATION PLASTIQUE DES METAUX.
L'invention concerne l'actionnement d'une presse pour la transformation plastique des métaux,,, à partir de coupes relativement épaisses par exemple disques ronds., morceaux de fils ou barres ou corps pressés dénommé ci-après lopin.,, qu'on transforme par étirageetc. en des corps de forme voulue, de préférence des corps creux.
Pour de tels travaux pour l'exécution desquels on n'a pas besoin de "Faltenhalter". on emploie jusquà présent généralement des presses à fonctionnement simple. dans lesquelles un outils en général la matrice. est fixé de façon immobile à une table rigidement reliée à la presse,, tandis que l'autre outil:, par exemple le poinçon est fixé au mouton de la presse et exécute avec celui-ci toute la course de la presse.
Une course de la presse comprend la descente du mouton pendant que les outils se rapprochent l'un de l'autre et le retour, pendant qu'ils s'éloignent l'un de l'autre. Lorsque les outils se trouvent à la distance maximum l'un de l'autre, le lopin à transformer est introduit entre les outils; ensuite un outil, par exemple le poinçons se rapprochée sans effort appréciable. de l'autre outil, par exemple la matrice,,, jusqu'à ce que le poinçon, le lopin et la matrice soient en contact respectif.
A partir de ce moment commence la course de travail proprement dite, c'est-à-dire la transformation du lopin avec développement d'efforts pendant l'autre partie de la course totale de la presse jusque atteindre la position finale. Pendant le retour de la presse le lopin transformé est abandonné par les outils c'est-à-dire qu'il est soit dépouillé du poinçon soit extrait de la matrices ce qui nécessite une dépense d'efforts minime en comparaison avec la transformation du lopin.
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La course totale de la presses la participation de la course à leffcrt de travail.,, la force de pression maximum et le travail de presse à appliquer par course déterminent essentiellement la dépense constructive pour une presse, tandis que le rendement de la presse (nombre de pièces) est déterminé par la vitesse de travail moyenne admise ou la vitesse de choc de l'outil au moment de l'entrée en contact mutuel entre le poinçon, le lopin et la matrice.
L'invention a pour but un nouveau procédé pour actionnement des presses pour la transformation plastique, permettant l'exécution de travaux de moulage et d'étirage avec une dépense de force motrice réduite par rapport aux presses à fonctionnement simple utilisées jusqu'à présent, et avec un accroissement simultané du rendement (nombre de pièces).
Conformément à 1-'invention les deux outilsnotamment le poinçon et la matrice,,, sont disposés de façon mobile telles qu'un outil, par exemple le poinçons décrit une course correspondant à la course de travail nécessaires tandis que simultanément l'autre outil,, par exemple la matrice., est maintenu dans la position finale tournée vers le poinçon et, pendant le retour du poinçon dans la position de départ,. exécute un mouvement s'éloignant du poinçons augmentant de telle façon la distance entre le poinçon et la matrice que le lopin transformé peut être lâché par les outils et quun nouveau lopin peut être introduit dans l'axe de l'outil.
La presse servant à exécuter ce procédé et son fonctionnement sont rendus compréhensibles dans les dessins ci-joints la figure 1 représente en vue latérale (partiellement coupée) une presse à excentrique et à levier coudé combinée horizontale à double effet.
La figure 2 représente la commande de la came de butée pour la commande du levier coudé.
La figure 3 représente une coupe suivant la ligne III - III de la figure 1 par la bielle pour l'actionnement du levier coudé.
La figure 4 représente la même presse en vue en plans dans laquelle la moitié inférieure est découpée suivant la ligne IV-IV de la figure 1.
La figure 5 représente une coupe suivant la ligne V - V de la figure 4 par la table de la machine et le guidage du chariot.
La figure 6 représente une coupe horizontale suivant la ligne VI-VI de la figure 1 par 1-'arbre d'entralnement principal et le premier arbre secondaire.
La figure 7 représente la même presse sous forme de presse verticales dans laquelle sont conservés tous les éléments d'engrenages de la presse horizontale suivant les figures 1 à 6 en vue latérale (partiellement découpée).
La figure 8 représente une coupe horizontale suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7 par les montants et voies de guidage de la presse verticale.
La figure 9 représente un dispositif hydraulique de commande et de réglage pour actionnement du levier coudé en vue latérale.
La figure 9a représente un servo-réglage hydraulique pour l'exécution du mouvement pivotant d'une pompe à piston à haute pression rotative.
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La figure 10 représente un dispositif de commande et de régla- ge hydraulique pour l'actionnement du levier coudé en vue en plan.
La figure 11 représente un cylindre hydraulique avec piston pour la commande du levier coudeschématiquement en coupe longitudinale.
La figure 12 représente une pompe à piston à haute pression rotative en coupe,, servant à la commande du cylindre hydraulique.
La figure 13 représente une coupe verticale suivant la ligne
XIII - XIII de la figure 10 par l'enveloppe de la pompe.
La figure 14 représente schématiquement les diverses positions de travail des outils de transformation l'un par rapport à l'autre pendant un jeu de compression complet lors de l'étirage.
La figure 15 représente schématiquement les diverses positions de travail des outils de la presse pendant un jeu de compression complet lors du moulage par écoulemento
Par 1 est désigné le moteur électrique pour la commande de la presses lequel est fixé sur une plaque 2 par des vis et peut pivoter autour du centre de rotation 3. sur la face supérieure de la boite d'engrenage 5.
Sur le tronc 4?arbre du moteur d'entrainement 1 est clavetée la poulie à courroie trapézoïdale 6.
Cette poulie entraîne par l'intermédiaire des courroies trapézoidales 1 une poulie à courroie trapézoïdale $,qui est fixement reliée, au moyen de vis 1,au volant 10.
La tension des courroies trapézoidales 7 se fait par le serrage des vis 11, ce qui fait pivoter le moteur électrique 1 avec la plaque 2 autour du centre de rotation 3.
Le volant 10. suivant la figure 6. peut librement tourner sur des roulements à billes 12 et est placé sur l'arbre creux 13.
Par l'accouplement 14. dont le corps extérieur est relié au moyen de vis 15 au volant 10 et le corps intérieur est relié au moyen d'une clavette à l'arbre creux 13. le volant 10 peut être raccordé à l'arbre creux 13 ou en être libéré. L9accouplement !!-est relié au frein 16 fixé au côté inverse de la boite d'engrenage 1 par une barre 17 passée par le forage de l'arbre creux de telle manière que lors de l'enclenchement de l'accouplement 14 le frein 16 est relâché et lors du déclenchement de l'accouplement 14 le frein est actionné; ainsi le mécanisme de commande de la presse est arrêtés pendant que le volant 10 continue à tourner.
L'arbre creux 13 est logé dans quatre roulements à billes 13a et porte à l'intérieur de la boite d'engrenage une roue dentée 18 fixée à l'aide des clavettes. Cette roue dentée 18 entraîne une roue dentée clavetée sur l'arbre 21 tournant dans les roulements à billes 20. Cet arbre 21 porte en outre, immédiatement à côté de la roue dentée 19. une deuxième roue dentée 22 se trouvant en prise avec la roue dentée 24 clavetée sur l'arbre intermédiaire 23.
L'arbre intermédiaire 23 est logé dans les deux paliers bridés 25 et 26. Sur cet arbre sont également fixées les deux roues dentées 27, qui engrènent avec les roues dentées 29 clavetées avec ressort et rainure.. sur l'arbre d'excentrique 28.
L'arbre d'excentrique 28 tourne dans les deux paliers bridés 30 et 31. Sur la face frontale intérieure des deux roues dentées 29 sont fixées des poulies d'excentrique 33 au moyen de vis 32.
Chaque poulie d'excentrique 33 a deux forages de fixation 34 et 35 avec plusieurs excentricités qui permettent de régler avec la même poulie d'excen- trique deux différentes courses du chariot de l'outil 40. Sur chaque poulie d'excentrique 33 tourne la tête d'excentrique subdivisée 37 d'une bielle 36.
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assemblée avec la bielle au moyen de boulons 38. A l'extrémité opposée de la
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bielle 36 est articulé un chariot d'outil !il au moyen de boulons 39.
Pendant son mouvement de va-et-vient celui-ci est guidé sur deux rails trempés !L-l vissés à la table l. de la presse. La table 2 de la presse est vissée par des vis 1, à la boite d'engrenage 20 La partie 44 en forme de caisson se trouvant en-dessous du guidage du chariot sert de réservoir pour le liquide destiné à refroidir les outils. Le chariot
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de l'outil porte dans u.n porte-outils !i2. déplagable dans l'axe longitudi- nal de la machine l'outil 47, fixé par un écrou à chapeau.
Le réglage du porte-
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outils 46 avec l'outil lz1 en direction axiale a lieu par la rotation de 1' écrou sur une paire de pignons coniques Z9a depuis le volant Oo L'arbre d'excentrique 28 porte,,, à côté d'une des grandes rou-
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es dentées 9 une autre roue dentée 51 qui, par l'intermédiaire de la roue intermédiaire 21. tournant sur le pivot 52 fait tourner la roue dentée 5. et en même temps,, l'arbre 55.
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L'arbre 22 est logé dans les paliers 56 de façon variable.
La came de butée 21 y est solidement reliée., sur laquelle9 dans un conducteur fourchu 5 8 roule le rouleau 60 placé sur le pivot 59. Les deux parties latérales du conducteur dont fendues. Ces fentes font en sorte que le conducteur 58 est guidé sur les crosses de guidage 61 posées de façon rotative sur l'arbre 55.
Dans les fentes des parties latérales du conducteur 58, situées au-delà des pierres de guidage 61, sont logés deux ressorts 62qui s'appuient d'un côté sur les crosses de guisage 61 et de 1?autre côté contre l'extrémité des parties latérales et composent la fermeture de force entre le rouleau 60 et la came de butée 57.
Les ressorts 62 sont guidés sur deux tiges de guidage 67. A une extrémité ils sont vissés aux crosses de guidage 61 et à l'autre extrémité ils sont
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guidés dans les boites de serrage 63. En déplaçant les boites de serrage 63 on peut régler la tension des ressorts. Ainsi la force élastique attaquant
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par le conducteur 212. l'articulation L4 peut maintenir en cas de charge normale 1?articulation ja et 65b en position peu changée, de la position étirée, en cas de surcharge toutefois la force élastique la fait fléchir. Le conducteur 58 attaquant à l'articulation oU et mû par la came de butée 57 en une dépendance déterminée de la rotation de l'arbre d'excentrique 28 est raccor-
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dé par 1-'intermédiaire de l'articulation 65 a et 65b. par les boulons 68 au chariot de loutil 66 et entraîne celui-ci.
Les bras 65a des articulations s' appuient au moyen d'un moyeu commun directement à côté des deux poulies d'ex-
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centrique 33. sur l'arbre d'excentrique 28. Ainsi l'arbre d'excentrique 28 est essentiellement sollicité au cisaillement. Le chariot de l'outil 66 se
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déplace sur le rail trempé ..1 comme le chariot de l'outil 10.
Dans le chariot de l'outil 66 est fixée la matrice 66a.
La presse est fixée avec des tirefonds 42-a sur les fondations.
La boite 5. avec tous les éléments d'engrenage de la presse horizontale décrite plus haut est également utilisable pour une presse verticale. Une telle presse est représentée aux figures 7 et 8. Dans cette presse., sur la face supérieure de la boite d'engrenage 2 avec intercalage d'une pièce intermédiaire
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69.a conique9 sont construits deux montants 70..A leur extrémité supérieure ils sont reliés entre eux par deux plaques de jonction 71. Le guidage des
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chariots de l'outil -40 et 66 se fait par quatre voies de guidage 72 trempées et vissées aux deux montants 70.
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A la place de la commande mécanique,, l'articulation 65a 65b peut également être entraînée hydrauliquement, comme on peut le voir aux figures 9 9a9 10> 11 12 et 13. Entre les deux articulations 65 a la tige de piston 1l d'un cylindre hydraulique 7JJ:. attaque à l'articulation 4,, dont le piston 75 est alternativement aspergé, des deux ci5tés,, d'huile sous pressiona Le cylindre hydraulique Il est suspendu,. de façon pivotable dans les paliers 12 sur deux pivots creux 75 a et 75b.
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Le cylindre 74 est à deux parois,,, de sorte qu'il se forme un espace circulaire 74a. réalisant la liaison entre un côté du cylindre et le
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pivot creux 75 a;, pendant que le forage du deuxième pivot creux 75b débouche directement dans l'autre côté du cylindre. Les deux pivots creux 75a et fi sont raccordés à une pompe à piston â haute pression rotative 12 de construction connue.a via des tuyauteries 70 et 79. La pompe 77 consiste en un corps cylindrique 80 rotatif qui,, par 1-'intermédiaire d'un taquet 81,est entraîne
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par l'arbre 82 avec bride d'actionnement 83..
A l'intérieur du corps cylindrique 80 est disposé un nombre impair de forages 84 concentriquement autour du centre de rotation, dans les-
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quels se déplacent les pistons 8$. Ceux-ci sont reliés à la bride d'entra1nement 83, par les tiges de piston à têtes sphériques 86. Le corps cylindrique 80 est muni de deux pivots 87 et peut être pivoté autour de ceux-ci dans les deux paliers 88 et être mis en position inclinée par'rapport à l'axe de l'ar-
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bre d'entralnement 82, Si les axes de l'arbre d'entraînement et des forages du cylindre 8 se trouvent parallèles dans le corps cylindrique .6.Qj) alors aucun mouvement de piston n'a lieu et la pompe ne fonctionne pas.
Si le corps
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cylindrique lu obtient-, par pivotement autour des pivots .87j, une position obli- que par rapport à l'axe médian de l'arbre d'entraînement 82,alors lors de la rotation de 1?arbre d'entraînement 82 et du corps cylindrique 80, d'après la grandeur du pivotement, les pistons 85 se déplacent alternativement plus ou moins dans les forages de cylindre 84 du corps cylindrique avec un mouvement de va-et-vient Par la mise en position oblique du corps cylindrique 80 la capacité de la pompe peut être changée sans échelons et par pivotement vers plusieurs côtés en partant de la position zéro, le sens d'élévation de la pompe peut être changé.
L'arbre d'entraînement 82 est commandé depuis l'arbre principal 13 par l'intermédiaire du couple de roues coniques 89. l'arbre
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transversal 2Q un autre couple de roues coniques 21 et le tronc d'arbre 2a dépassant la boite d'engrenage ,, par l'intermédiaire de l'accouplement 93.
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Larbre transversal 9Q est logé dans les deux paliers 24 sur des roulements à billeso
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Sur l'arbre d'excentrique 28 est clavetée la roue dentée 05.
Elle entraîne par l'intermédiaire de la roue dentée 96. de l'arbre 97 d'un couple de roues coniques z8 et de l'arbre 99. une came de butée 100.
Dans les fentes 100a disposées sur les deux côtés frontaux de la came de butée 100 tournent les rouleaux 101 qui,, par un élément in-
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termédiaire élastique 10 sont reliés au conducteur JU. Le conducteur 103 est raccordée par un boulon 1 y placé et vissé au corps pivotant 80 de la pompe et produit un mouvement pivotant, correspondant à la forme courbée.. du corps cylindrique 80 de la pompe.
Le conducteur 103porte.,à l'extrémité opposée à la came de
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butée 100.11 un disque d'arrêt 1050 Celui-ci ne peut se déplacer quentre deux arrêts déplaçables par un volant à main 106 et une tige filetée gauche-droite k107. C'est ce qui limite l'amplitude du conducteur ; et aussi le degré
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de pivotement du corps cylindrique 8Q. Les ressorts 102 compensent la diffé- rence entre le mouvement du conducteur donné par la came de butée 100 et celui réglé avec les arrêts ajustables 108.
La pompe.est placée dans une enveloppe fermée 109. servant simultanément de réservoir à huile sous pressiono Dans l'enveloppe 109
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une soupape de trop-plein de sécurité 110 est montée â la tuyauterie d'huile 78. La pression de l'huile agit sur le cône de la soupape 111, maintenu par l'articulation 112o Par des boites de réglage 1, les ressorts 11A sont tendus contre les genouillères 115 a. 115b de telle manière que la force exercée à l'articulation donne la pression de fermeture entre le cône
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de la soupape ici et le siège de soupape 116.
Après avoir atteint cette position la genouillère 115 a. 115b est fléchie par les deux ressorts UA vers le côté opposé au cône de soupape 111 et ouvre complètement la soupe
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peß de oGrt+ eue 1?huile peut s'écouler librement dans l'enveloppe L(2.
Si le mouvement pivotant du corps cylindrique 80 doit s'ef= fectuer non pas mécaniquement mais.. suivant la figure 9a hydrauliquementg alors par l'arbre d'excentrique 28, par l'intermédiaire des roues dentées 2i et 2Q. et de l'arbre 7 une came de butée 115 est entraînée qui, par un rouleau 116 et une tige de piston 117, actionne le piston 118 du cylindre de commande 119.
Un ressort 120 réalise la fermeture de force entre le rouleau 116 et la
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came de butée 115. D'après la position du piston z dans le cylindre de commande l19 l'huile de pression élevée par la pompe auxiliaire 121 et amenée au cylindre de commande 119 par la tuyauterie 122 peut être amenée
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par les tuyauteries 123 et 121,, alternativement vers les deux côtés du piston 125. da.:s le cylindre de travail 126. La tige de piston 127 raccordée au piston 125. et articulée de l'autre côté au corps cylindrique z transmet le mou- vement du piston 125 au corps cylindrique 80 de la pompe et le déplace d'un côté à l'autre.
Les presses décrites ci-dessus fonctionnent comme suit:
Les deux chariots d'outils sont commandés, et notamment le
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chariot par l'excentrique 33. et les bielles 3,6. l'autre chariot 66 par les genouillères fin à L'excentrique 33 tourne avec l'arbre d'excentrique 28 avec une vitesse angulaire constante.
Les genouillères 65a* 65b reçoivent, par le conducteur a ou la tige du piston 73 attaquant au boulon de l'articulation 64, un entraînement., qui est
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commandé par la came de butée 57 ou iota Cette commande a lieu de telle manière que la position des deux chariots d±'outils 1 pO et 66 par rapport l'un à l'autre pendant un jeu de presse complet, comme représenté à la figure 14 pour l'entraînement d'un corps creux..
est déterminée avec exactitudeo
Dans la position a) de la figure 14 le chariot d'outil 40 se trouve avec le poinçon /Il dans la position correspondant à la position de l'excentrique 33 à 45 devant OT.Le chariot d'outil 66 avec la matrice 66a se trouve simultanément dans la position finale détournée du chariot
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à outil f0 les genouillères 6a 65b étant fléchies au maximum. Dans cette position le lopin à transformer est introduit entre les outils /Il et 66a.
Dans la position b) le chariot à outil 40 se trouve au point mort supérieur (OT). 0 LE'autre chariot à outil 66 s'est rapproché dans cette position du chariot
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à outil ¯40 par le mouvement des genouillères ¯6,a, 65b sur la position étendue.
Dans la position c) le chariot à outil ¯4,0 se trouve dans la position correspondant a la position de l'excentrique 33 à 15 après le point mort OT. En ce moment le chariot à outil 66 a atteint la position finale tournée vers le chariot à outil 40. les genouillères étant étendues. Le lopin à transformer a, à présent., une fermeture de force avec les deux outils 47, 66a et la transformation commence. Dans la position d) le chariot à outil 40 a atteint la position finale tournée vers le chariot à outil 66, ce qui corres- pond à la position de l'excentrique à 1800 après le point mort OT, notamment UT(point mort inférieur. La transformation du lopin est terminée.
Dans la position e) le chariot à outil 40 se trouve dans la
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position, correspondant à la position de l'excentrique à 225 après le point mort OT. Dans cette position le chariot à outil 66 commence son mouvement en direction opposée au chariot a outil 0. Avant ce moment délà le lopin a commencé à se détacher du poinçon 47.
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.:A présent les deux chariots à outils 66 se déplacent dans la direction de la position de départ montrée à la position a) et le jeu de presse recommence dans le sens décrit ci-devant.
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A la figure 15 est représenté le nouveau procédé des presses analogue pour le moulage par écoulement d'un corps creux dans les mêmes positions des deux chariots à outils suivant la figure 14.Les outils com- prennent,,, pour le moulage par écoulement, le poinçon 47, la matrice 66a le contre-poinçon 66b et l'éjecteur 66c fixé à la table de la presse 42.
L'actionnement d'une presse suivant le procédé décrit dans les pages précédentes pour la transformation plastique des métaux apporte, en comparaison des procédés connus à ce jour, les avantages suivants
1) On peut l'appliquer à des presses ayant besoin, pour 1' entraînement du chariot à outil, d'un moment de torsion essentiellement moin- dre.
2) La table et les montants de la presse sont libérés des forces de travail agissant lors de la transformation du lopin dans l'axe des outilso
Ces forces de travail sont transmises par les chariots à ou- tils par l'intermédiaire des éléments d'engrenage sur l'arbre d'excentrique de telle façon que celui-ci est essentiellement sollicité au cisaillement, de sorte que l'on peut le prévoir relativement peu solide.
3) Par suite du rapport avantageux des barres pour l'un des chariots à outil et de l'extension des genouillères pour l'autre chariot à outils pendant l'opération de transformation, les forces transmises verti- calement par rapport à l'axe de l'outil à la table ou aux montants de la presse deviennent très réduites; cela augmente la précision de travail de la presse,
Cela est également le cas lorsque les genouillères se trou- vent dans une position peu fléchie .
. 4) La capacité de la presse (nombre de pièces par unité de temps) est accruesans que la vitesse de transformation soit augmentée.
REVENDICATIONS.
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1.- Procédé d'actionnement de presses pour la transformation plastique des métaux, partant de coupes relativement épaisses de tôles., par exemple disques ronds, morceaux de fils ou barres, ou corps comprimés, formées par étirage, compression ou moulage par écoulement en des corps de toute forme désirée, de préférence des corps creux, caractérisé par le fait que les deux outils.. notamment le poinçon et la matrice,,, avec leurs supports formant chariots sont mobiles de telle manière que l'un des outils, par exemple le poinçon dé- crit le chemin nécessaire pour le travail de transformation (la course de tra- -..rail) tandis que l'autre outil,, par exemple la matrice, s'arrète longtemps dans la position finale tournée vers le poinçon jusqu'à ce que le poincon,
après avoir atteint sa position finale a commencé son mouvement de retour, pendant que la matrice exécute le mouvement qui est requis pour détacher la pièce transformée des outils et pour introduire,, entre les outils,. le lopin suivant à transformer.