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THE NATIONAL MACHINERY COMPANY, résidant à TIFFIN, Ohio (E.U.A.) .
PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX MACHINES CLOUTIERES.
L'invention est relative à une machine pour fabriquer des clous et elle concerne, plus particulièrement, une machine dans laquelle le fil, à partir duquel on forme les clous, avance progressivement entre des matrices d'agrippage, analogues à des mâchoires, pour être entêté après quoi le fil continue à avancer et est tronçonné par des couteaux mobiles par rapport au dit fil avant d'être expulsé hors de la machine.
Elle a pour bute entre autres, de réaliser une machine cloutière don+ les organes sont construits et agencés de manière à pouvoir former des clous plus parfaits et à une vitesse plus grande qu'avec les machi- nes connues jusqu'ici.
La machine cloutière comporte des couteaux montés sur le bâti et commandés par un mécanisme à basculement brusque relié à un coulisseau entêteur de manière telle que les mouvements accélérateurs et décélérateurs des couteaux soient commandés d'une manière précise et que le fonctionnement des couteaux convienne à une production à vitesse élevée.
La machine comporte également un mécanisme d'alimentation per- fectionné qui débite d9une manière positive et précise sans avoir un effet préjudiciable sur l'ouvrage à débiter tout en permettant d'obtenir un avancement rapide et nouveau ainsi qu'un mouvement de recul lent pendant l'ali- mentation.Le mécanisme en question s'arrête automatiquement dans l'éventualité où le fil est coincé entre les matrices d'aggrippage.
La partie de la machine dans laquelle le tronçonnage a lieu est entourée ou protégée de sorte que des copeaux ne peuvent pénétrer entre les parties mobiles du mécanisme et affecter ainsi, d'une manière préjudiciablele fonctionnement de la machine.
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D'autres particularités et avantages de la machine apparaîtront au cours de la description détaillée de celle-ci en se référant aux dessins ci-annexes .
La figure 1 montre, en perspective, l'ensemble de la machine clou- tiare.
La figure 2 montre, en coupe verticale axiale et à plus grande échelle, cette même machine.
La figure 3 montre, en perspective et vue par le bas, une partie de la machine, le capot supérieur et certains autres organes étant enlevés
La figure 4 montre, en vue de côté depuis la droite de la ma- chine, le dispositif d'entraînement du mécanisme d'alimentation.
La figure 4a montre, à plus grande échelle et en plan, un rou- leau redresseur pour rectifier l'ouvrage pénétrant dans la machine.
La figure 4b montre, en coupe suivant 4b-4b fjgure 4c, une par- tie du mécanisme d'alimentation.
La figure 4c montre, en élévation et en détail, le dispositif d'entraînement articulé du mécanisme d'alimentation.
La figure 5 montre, en élévation depuis la gauche de la machi- ne, le mécanisme d'alimentation pour faire avancer le fil dans la machine.
La figure 5a montre, en perspective, une partie du mécanisme d'alimentation avec les organes d'agrippage pour l'ouvrage à leur position reculée.
La figure 5b montre,semblablement, le même dispositif avec ses organes à leurs positions avancée.
La figure 5c montre, en perspective, la partie du mécanisme avec le fonctionnement du dispositif de sécurité dans le cas où il se pro- duit un coincement dans la machine.
Les figures 6 et 7 montrent, respectivement, en élévation et en coupe horizontale suivant 6a-6a figure 6, le support des matrices avec les matrices d'agrippage et leurs détails de montage.
La figure 7 montre, en plan (parties en coupe) on arbre trans- versal faisant partie du mécanisme d'alimentation.
La figure 8 montre, en plan, les couteaux et les liaisons à baseule établies entre les porte-couteaux et le coulisseau entêteur quand celui-ci est à sa position morte reculée.
La figure 9 montre, semblablement à la figure 8, le coulis- seau entêteur ayant avancé complètement alors que les couteaux sont écar- tés de leur position active.
La figure 10 montre, en plan (parties en coupe) , le dispositif d'arrêt agissant comme sûreté.
La figure 11 montre, en élévation (parties en coupe), le mo- de de montage d'un couteau sur son porte-couteau.
Les figures 12 et 13 montrent, respectivement, en plan et en coupe suivant 13-13 figure 12, le capot supérieur portant les pivots des
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porte-couteaux.
La figure 14 montre, en perspective et en vue depuis la gauche de la machines, le dispositif protecteur pour recevoir les copeaux ainsi que une partie de l'éjecteur des clous.
La figure 15 montre, en perspective et vu depuis la droite, le même dispositif protecteur et le même éjecteur.
Les figures 16 et 17 montrent, respectivement en élévation (par- ties en coupe) et en plan, l'éjecteur de clous t la commande de celui-ci.
Pour la bonne compréhension de la construction et du fonction- nement de la machine en se réfère à la figure 1 qui montre une cloutière 5 qui est montée sur un bâti 6 et qui comporte, du cote gauche, un couloir débiteur 7 aboutissant au-dessus d'un transporteur incliné 8 pour les clous.
L'alimentation en fil se fait à partir d'une réserve 9, qui, de préférence, est supportée par un mécanisme à bobine 10 qui. débite le fil 11 et permet son introduction dans la machine en fonction de la tension avec laquelle la machine agit surcefil 11 e- qui se manifeste par la tension de celui-ci. Le support 10 de la bobine, qui débite le fil et le fait avancer dans la ma- chine,ainsi que le transporteur 8 pour les clous fabriqués dans la machine ne constituent pas des parties essentielles de l'invention et ne sontdpnc pas décrits en détail.
Une botte de commande 12, comportant des interrupteurs pour la mise en marche et l'arrêt de la machine, est montée sur celle-ci à un endroit aisément accessible par l'opérateur. La machine est entraînée, de préférence, par un moteur électrique ou analogue (non montré) qui est relié, par une courroie ou autrement, à un volant 13 établi à gauche de la machinée Le dispositif dalimentation pour faire avancer le fil d'une ma- nière intermittente est désigné, dans son ensemble, en 14 et, comme les spé- cialistes s'en rendent aisément compte, comporte un coulisseau entêteur qui est entraîné par une manivelle,. ce coulisseau servant à former une tête à l' extrémité libre du fil engagé dans la machine.
Le fil avance ensuite en étant entraîné par le dispositif d'alimentation jusqu'à être amené en ali- gnement avec des couteaux qui coopèrent entre eux et qui servent à tronçon- ner le fil pendant qu'ils forment la pointe du clou par suite du tronçonnage Le découpage se fait à une distance suffisante du porte-matrices pour que une partie suffisante du fil fasse saillie sur ce porte-matrices afin que la tête du clou suivant puisse être formée par le coulisseau entêteur.
La rotation du volant 13 est transmise à une manivelle portée par un arbre établi transversalement dans la machine et à l'extrémité arriè- re de celle-ci et, comme montré en coupe sur la figure 2, l'arbre compor- te une manivelle à excentrique dont la bielle 16 transmet le mouvement au coulisseau entêteur désigné, dans son ensemble, par 17. Le coulisseau 17 est dirigé, pendant son mouvement alternatif, par des appuis 18 et 19 pré- vus à 1-'avant du coulisseau et au-dessus et en dessous de celui-ci. Les appuis 18 et 19 sont montés respectivement sur un capot amovible 20 et sur une traverse 21 du bâti.
Pour obtenir un fonctionnement précis du coulis- seau entêteur des appuis écartés 22 sont prévus à l'extrémité arrière du coulisseau et agissent sur un prolongement 23, plus large, du coulisseau, ce prolongement s'étendant jusqu'au dessus de la manivelle.Un axe 24, établi transversalement par rapport au coulisseau entêteur, relie la bielle 16 à celui-ci.De préférence on donne aux appuis supérieur 18 et inférieur 19 les dimensions et emplacements montrés, en coupe, sur la figure 13 alors que les appuis arrière ont des formes similaires, comme montré en 22a sur la figure 3. Comme visible sur la figure 3, les appuis 22a sont écartés l' un de l'autre sur toute la largeur, à peu près, de la machine de sorte que le coulisseau fait un mouvement alternatif exact.
Le marteau 17a, porté par le coulisseau entêteur 17, est monté sur celui-ci de manière à pouvoir être réglé longitudinalement et à cet effet
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il comporte un trou 196 dans lequel est logé un coin 197 prenant appui, à une extrémité, sur une vis de réglage 198 et, à son autre extrémité, sur une vis de réglage 199 de sorte que le desserrage d'une vis et le serrage de l'autre provoque le déplacement du coin 197 dans le trou 196, transversalement par rapport au coulisseau.
Une tige 200 (figure 8) est logée dans un alésage axial du coulisseau et sa face arrière 201 est inclinée en concordance avec la face adjacente du coin 197. L'autre extrémité de la tige 200 comporte une encoche taraudée 202 pour recevoir un outil qui sert à retirer la tige 200. La partie avant 204 de la tige 200 est taraudée en 205 à son extrémité avant pour recevoir un outil qui permet de retirer cette partie avant 204.
Les parties alignées 17a, 204 et 200 du marteau sont logées dans un manchon 207 qui est maintenu dans l'alésage axial du coulisseau par une vis de serrage 208.
Pour empêcher que le bâti s'allonge par la pression exercée par le coulisseau pendant la formation de la tête,une entretoise 25 est établie longitudinalement à la partie supérieure de la machine au-dessus de l' organe d'appui 20. L'entretoise est soumise à une tension préalable par le serrage de l'écrou 26 et on obtient un ensemble analogue à une boite rigide qui a un poids minimum alors que les parties mobiles de la machine sont bien agencées et aisément accessibles.
Les bras 27 et 28, qui portent les couteaux pour cisailler et former les pointes des clous, comportent respectivement des oreilles 29.30 et 31*32 écartées verticalement. Les oreilles ont une forme telle qu'elles puissent se recouvrir dans le plan vertical médian du coulisseau entêteur et dans cette position de recouvrement elles sont articulées l'une à l'autre par les axes 33 et 34. L'axe 33 est revenu dans le capot 20 et l'axe 34 est maintenu dans la partie 21 du bâti sous le coulisseau entêteur.
On voit sur les figures 2 et 3 que les oreilles 29 et 30 du bras porte-couteau 27 de gauche sont écartées l'une de l'autre sur une distance verticale plus grande que les oereilles 31 et 32 du bras porte-couteau 28 de droite de sorte que les oreilles 29 et 30 entourent et recouvrent les oreilles correspondantes 31 et 32. Le montage des deux bras 27 et 28 sur des axes verticaux et alignés 33 et 34 l'un au-dessus et l'autre en dessous du coulisseau permet desaservir 3'un mécanisme de commande pour -ces bras par lequel on évite toute déviation sous charge qui affecterait, d'une manière nuisible, la précision et la vitesse de la fabrication.
Le mouvement des bras porte-couteau, pendant le fonctionnement de la machine, est obtenu à l'aide du coulisseau entêteur et par l'intermédiaire d'un nouveau dispositif basculeur. On voit plus spécialement sur les figures 3 et 9 que le bras de droite 28 comporte, à son extrémité libre, un axe vertical 35 auquel est articulée une biellette basculante 36 qui, à son tour, est reliée par un axe d'articulation 37 à une biellette basculante 38.
L'autre extrémité de la biellette 38 est articulée en 40 au bâti. Une troisième biellette basculante est articulée, à une extrémité, au point de liaison entre les biellettes 36 et 38 et à son autre extrémité, en 42, au coulisseau entêteur. A cet égard il est à noter que le bras 28 est fendu ou découpé pour former un passage horizontal pour les biellettes basculantes 36 et 41 qui fonctionnent en traversant ce bras 28. Le bras de gauche 27 comporte, d' une manière similaire, des biellettes basculantes 43. 44 et 45 reliées en 46 au bras 27, au bâti en 47 et au coulisseau en 48. L'axe vertical 40 du bras de droite 28 est tourillonné, à son extrémité inférieure, dans la crapaudine 49 ménagée dans le bâti comme bien visible sur la figure 13.
L'extrémité supérieure de cet axe 40 est tourillonnée dans le capot 20 et dans une crapaudine 50. Des crapaudines similaires sont prévues, en 51 et 52, pour l'axe 49 du côté gauche de bâti et sont ménagées respectivement dans le bâti et dans le capot.
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L'agencement décrit plus haut pour les liaisons basculantes entre le coulisseau entêteur et les bras porte-couteaux est tel que lors- que le coulisseau recule à sa position arrière maximums les biellettes basculantes 43,44 et 36.38 sont amenées à leurs positions mortes. Lorsque le coulisseau occupe sa position avant maximum (comme montre sur la figure
9) les mêmes biellettes sont amenées à leurs positions inclinées les unes par rapport aux autres de sorte que les bras porte-couteaux sont écartés de leurs positions actives montrées sur la figure 8.
Le montage des bras per- te-couteaux, pour permettre leur pivotement autour des pivots au-dessus et en dessous du coulisseau entêteur. procure à ces bras un support rigide et le dispositif à basculement brusque ou à genouillère améliore les mou- vëments avec accélération et avec décélération ce qui contribue à l'ob tentiôn d'une vitesse totale élevée pour le fonctionnement de là machiné.
La décélération des bras 27 et 28. quand les couteaux se rejoignent, est particulièrement importante et. dans la machine en question, elle procure un fonctionnement pour lequel les couteaux ne viennent pas se heurter ou ne s'abiment pas si la machine fonctionne à vide et qu'aucun ouvrage ne se trouve entre les couteaux.On peut ainsi régler exactement les positions des couteaux l'une par rapport à l'autre de sorte qu'ils forment une pointe bien nette au bout de chaque clou. Ce réglage précis peut être conservé pendant de longues périodes de fonctionnement.
Ceci paraît résulter, tout au moins en partie, du fait que le capot 20 forme avec le bâti un ensemble rigide, analogue à une boite (figures 12 et 13) qui supporte, par les axes 40 et 47. environ 80% des efforts au cours du tronçonnage. On a contrôlé que la commande des bras porte-couteaux, dans les machines utilisées jus- qu'ici. pour rapprocher ces bras l'un de l'autre par des cames ou des excen- triques, notamment par un arbre à manivelle, est la cause de certaines limi- tations pour ces machines connues, ces limitations affectant, d'une maniè- re préjudiciables la vitesse maximum pour le fonctionnement de la machine.
L'entraînement du bras porte-couteaux, dans la machine qui fait l'objet de l'invention. est tel qu'environ 20% seulement des efforts de tronçonnage sont supportés par le coulisseau entêteur principal et par l'arbre à mani- velle principal de la machine, ces efforts étant supportés pendant la cour- se de recul du coulisseau.
L'extrémité libre et extérieure de chacun des bras porte-cou- teau comprend un prolongement intégral qui porte un butoir destiné à venir en contact avec la face latérale du porte-matrices Le bras gauche 27 est muni du butoir 53 et celui de droite 28 du butoir 54.Dans le butoir 53 est ménagé un trou taraudé 55 dans lequel est logée une vis de réglage 56 destinée à prendre appui sur un plongeur ou tampon 57 en acier dur. La position du bras de droite 28 est réglée, d'une manière similairepar rapport à la face latérale du porte-matrices par une vis de réglage 58 et un plongeur ou tampon 59 en acier dur.
Les tampons 57 et 59 limitent positivement le mouvement du rapprochement des couteaux jusqu'à leur posi- tion de tronçonnage ajustée et les plaques latérales massives 60 et 61 du porte-matrices absorbent les chocs et empêchent que ces chocs soient trans- mis. par l'intermédiaire des couteaux, au fil à tronçonner.
Pour détacher un clou du fil et pour formeraen même temps, la pointe de ce clou. on monte sur chaque bras 27 ou 28 un couteau 65, les dé- tails du montage étant visibles sur la figure 11. La face du couteau 65. qui se trouve du côté de la matrice entëteuse, est plane et est inclinée vers cette matrice.Les faces supérieure et inférieure des couteaux sont obliques ou inclinées à partir de la face susdite de sorte que le couteau a la forme d'un coin. La face inférieure et oblique du couteau repose sur un bloc 66 en forme de coin et sa face supérieure et oblique est maintenue par un coin coulissant 67. Le couteau 65 peut être réglé latéralement par rapport au bras correspondant 27 ou 28 par une vis de réglage 68 avec écrou de blo- cage 69.
Le coin coulissant 67 bute contre un bouchon fileté 70 qui est serré contre le coin par une vis à. tête creuse 71. L'extrémité apparente du bouchon 70 comprend une tête polygonale 70a pour faire avancer et reculer
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le bouchon dans le trou taraudé ménagé dans le bras 27 ou 28. Ces trois mo- des de réglage, décrits ci-dessus pour le couteau 65. permettent d'ajuster celui-ci verticalement et horizontalement par rapport' au bras qui le sup- porte et de le bloquer fermement à sa position ajustée. Les spécialistes se rendent compte que l'arête tranchante du couteau 65 comporte une encoche avec bord chanfreiné d'après la forme que l'on désire donner à la pointe du clou. Le couteau, montré pour cet exemple, permet d'obtenir une pointe pris- matique à quatre faces.
Pour serrer l'ouvrage fortement contre le porte--matrices pen- dant que la formation de la tête du clou a lieu et pendant le tronçonnage, on a recours à des matrices d'agrippage 73 et 76 qui sont montées sur la face latérale du porte-matrices. La matrice supérieure 73 est fixée sur ce dernier alors que la matrice inférieure 74 peut se déplacer verticale- ment entre des limites rapprochées. La face avant de chaque matrice est plus étroite que sa face arrière (comme bien visible sur les figures 6 et 6a) de sorte que les coins dépassants 75 et 76 peuvent être utilisés pour blo- quer la matrice fixe 73 dans le porte-matrices 77. De préférence on donne à la matrice mobile 74 la même forme qu'à la matrice 73 et on la guide, pen- dant ses mouvements verticaux, entre les coins 75 et 76.
Cette matrice 74 est sollicitée normalement vers la limite inférieure de son mouvement par une tige 78, sollicitée par un ressort'et supportée à proximité du bord inférieur du porte-matrices 77. Celui-ci est soutenu par un coin 79 qui peut être réglé transversalement par rapport à une face inclinée 80 du bâti 5 derrière le porte-matrices. Un manchon fileté 81. avec une tête hexago- nale. est vissé dans la plaque 60 qui se trouve à gauche du porte-matri- ces. Une vis 83, à tête creuse, traverse le manchon 81 et est vissée dans le coin 79 qui soutient le porte-matrices 77.
On voit sur les figures 6a et 10 qu'en déplaçant le coin 79 transversale- ment par rapport au porte-matrices 77 à l'aide des moyens de réglage 82 et 83. l'ensemble du porte-matrices peut être avancé ou reculé sur le bâti et par rapport au coulisseau entêteur. Les matrices- d'agrippage 73 et 74, comportent des encoches pour former le trou 73a, le porte-matri- ces 77 est perforé en 77a et le coin 79 est percé en 79a pour permettre au fil d'avancer dans la. machine.
Le porte-matrices 77 est serré contre le bâti 9 par des bou- lons 210 et 211 établis longitudinalement et traversant le bâti immédia- tement au-dessus et en dessous du porte-matrices. La tête du boulon 210 a la forme d'un coin qui repose sur la face supérieure du porte-matrices afin que celui-ci soit maintenu en place, par un effet de coin, quand l'écrou 210a est serré. A la partie inférieure du porte-matrices,. la tête du boulon 211 a, de préférence, la forme d'un crochet qui est engagé dans une gorge mena- gée dans le bord inférieur du porte-matrices 77 afin que celui-ci soit ser- ré fortement contre le bâti, par l'intermédiaire du coin 79 dont question plus haut. quand l'écrou 211a est serré en même temps que l'écrou 210a.
Il est évident que le réglage des écrous 210a et 211a est accompagné d'un réglage transversal correspondant du coin 79 de sorte que la position de l' ensemble du porte matrices 77 peut être réglée vers l'avant ouvers l'arriè- re de la machine.
Pour pouvoir actionner la matrice d'agrippage mobile 74 on arti- cule un levier 84 en 85 au bâti de la machine directement en dessous du cou- lisseau entêteur. Le levier 84 est sollicité normalement dans le sens direct par rapport à la figure 2 par un puissant ressort à boudin 82 et par un ga- let 87 établi à l'extrémité arrière du levier pour coopérer avec une came 88 fixée sur l'arbre à manivelle. L'extrémité avant du levier 84 porte un er- got fileté et réglable 89 dont l'extrémité supérieure. en forme de cuvette. sert de logement à une tige 90 dont le bout supérieur arrondi soutient un doigt coulissant 91 sur lequel reposa l'extrémité inférieure de la matrice d'agrippage mobile 74.
Le profil- de la came 88 est, de préférence, tel que l'ouvrage soit agrippé fermement entre les matrices 73 et 74 quand la tête
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92 est formée sur le clou. comme visible sur la figure 9. et que l'ouvrage soit également serré fortement entre ces matrices quand le clou 93 est dé- taché du fil comme montré sur la figure 10. Quand le coulisseau entêteur recule et s'écarte du porte-matrices, après le façonnage de la tête, la came profilée 88 libère la matrice d'agrippage 74 de sorte que l'ouvrage peut avancer sous la commande du mécanisme d'alimentation sans que l'ouvrage soit retenu par les matrices.
Celles-ci peuvent être.réglées verticalement à l' aide de la vis 94 et de lécrou de blocage 96 qui sont supportés par l'ex- trémité avant du levier d'agrippage 84.
De préférence, on fait avancer l'ouvrage d'une manière inter- mittente dans la machineétablie selon l'invention, à l'aide d'un mécanis- me d'alimentation par entraînement qui comprend un chariot entraîneur dont l'ensemble est désigné par 100 sur la figure 5 . Ce chariot agrippe l'ouvra- ge et fait avancer celui-ci à travers le porte-matrices sur une longueur prédéterminée après quoi il retourne pour agripper à nouveau l'ouvrage en vue de le faire avancer. L'axe de l'ouvrage, formé par un fil que l'on fait avaa- cer dans la machine, est désigné par 101 sur la figure 5 alors que le fil est désigné par 102 sur les figures 5a, 5b et 5c.
Le chariot 100 est animé d'un mouvement de va-et-vient dans une boite 14 qui comporte un fond 14a et une paroi supérieure 14b. Le chariot comporte des galets 103 et 104 qui prennent appuis sur la paroi supérieure de la booite.
Une barre 106 est articulée en 105 au chariot et porte une mâchoire en acier dur 107 propre à agir sur la face inférieure du fil à entraîner.
Une mâchoire coopérante 108. en acier dur. est logée dans le chariot propre- ment dit immédiatement au-dessus de la mâchoire 107. La barre pivotante 106 glisse pendant le mouvement alternatif du chariot, sur un galet'109 qui tra- verse une fente ou fenêtre 110. ménagée dans le fond 14a de la botte.
Le galet 109 est mobile verticalement et exerce ainsi une pres- sion d'agrippage sur les mâchoires 107 et 108. Le galet 109 peut tourner librement autour d'un axe monté sur le bras 111 d'un levier coudé.. 112. Ce dernier est sollicité dans le sens indirect autour de son pivot 113 par un ressort 114 exerçant une traction sur une tiga 115 articulée en 116 à l'extrémité inférieure du levier coudé. Pour interrompra d'une manière intermittente l'effet de serrage exercé par les mâchoires 107-108 sur l' ouvrage, on a recours à une came 117 qui appuie sur un galet 118 monta sur le bras inférieur du levier coudé 112.
On fait tourner la came 117 par les moyens décrits ci-après et on fait comporter à cette came des bossages et des creux tels que, lorsque le chariot 100 avance-pour entra$- ner le fils le ressort 114 intervienne pour agripper l'ouvrage et pour faire avancer ainsi le fil dans la machine. De même, les bossages de la came 117 font cesser la pression du ressort et, par conséquent, l'effet de serrage sur l'ouvrage quand le chariot 100 recule le long de celui-ci.
La commande pour l'avancement de l'ouvrage est constituée, de préférence, comme montré sur la figure 4. Elle comprend une chaîne 120, entraînée, .par un pignon 121 monté sur l'arbre à manivelle à droite de la machine. Un pignon 122 est entraîné par la chaîne 120 et est monté sur un arbre transversal 123 dépassant à gauche de la machine pour entraîner la came 117 dont question plus haut. Le pignon 122 fait non seulement tour- ner l'arbre de la came 117 mais porte, sur sa face externe (comme bien visible sur les figures 4b et 4c) une commande articulée- qui èt os- ciller l'arbre 124 du mécanisme d'alimentation par entraînement.
En ce qui concerne la commande pour le mécanisme d'entrai- nement. il est à noter qu'après la formation de la tête d'un clou, les matrices d'agrippage doivent être desserrées afin que l'ouvrage puisse avancer sur toute la longueur d'un clou. plus la longueur nécessaire pour la formation de la tête suivante, avant que le coulisseau entêteur n'atteigne sa position reculée au maximum et avant que le clou soit dé-
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coupé de l'ouvrage.
Pour coordonner cet avancement avec les autres opérations à effectuer, il est désirable que l'avancement se fasse pendant que l'arbre à manivelle tourne d'environ 100 . Comme un mouvement de 180 de l'arbre à manivelle est nécessaire pour la formation de la tête et un mouvement de 180 pour-le recùldu coulisseau entêteur, l'avancement est obtenu par la commande articulée telle- que montrée, pendant que l'arbre à manivelle tourne d'environ 100 .La partie restante de la rotation de cet arbre, cest-à-dire environ 260 , est utilisée pour le retour du chariot d' entraînement. Par conséquent, l'alimentation par entraînement est caractérisé par une avance rapide et un retour lent.
Pour obtenir le mouvement d'avancement voulu, un bras 125 est calé sur l'arbre oscillant 124 et ce bras est relié, par une biellette 126, à un bras coudé 127 qui est monté librement sur un bouton de manivelle 128 porté par le pignon 122. Le mouvement du bras 127 est commandé par une biellette 129 articulée, en 130. au bâti et en 151 au bras 127. La biellette 129 est terminée, à son extrémité libre, par une fourche (figure 4b) qui chevauche le bras 127 à l'endroit où se trouve le pivot 131. Quand le bouton de manivelle 128 tourne, le pivot 127a du bras 127 suit un trajet elliptique déformé comme montré en traits interrompus sur la figure 4c en 132. La partie supérieure du trajet est parcourue pour une rotation de l' arbre à manivelle d'environ 100 et elle provoque une oscillation du bras 125 dans le sens indirect.
La partie restante du trajet elliptique déformé correspond à environ 260 du mouvement de l'arbre à manivelle et provoque un déplacement du bras 125 dans le sens indirect, ce qui correspond à un recul du mécanisme d'alimentation par entraînement.
On voit sur les figures 5, 5a et 5c que sur l'extrémité de l' arbre oscillant 124 est calé un secteur denté 133 orienté vers le bas et traversant une fente ou ouverture ménagée dans la paroi supérieure 14b de la boite 14. Ce secteur engrène avec une crémaillère 134 montée sur le chariot 100.
Pour chaque tour de L'arbre à manivelle, la chaîne 120 comman- de un cycle d'oscillation complet du mécanisme d'alimentation, ce cycle étant caractérisé par une avance rapide vers le porte-.matrices et un retour lent, le chariot se déplaçant librement par rapport à l'ouvrage pendant son retour alors qu'il agrippe l'ouvrage pendant son mouvement d'avancement.On voit sur la figure 4b que la position du bouton de manivelle 128 peut être réglée par rapport au pignon 122 à l'aide d'une vis 135 afin que des clous. ayant des longueurs différentes, puissent être fabri- qués par la modification de la course du bouton 128. A cet effet, on ménage dans le pignon 122 un guide rectangulaire 136 pour servir de logement à un bloc 137 avec un trou taraudé.
Le guide est recouvert d'une plaque 138 de sorte que le bloc 137 est maintenu dans une position normale à la face cylindrique du pignon 122 et peut être déplacé vers l'intérieur et vers l'extérieur le long d'un rayon du pignon à l'aide d'une vis de réglage 135
Dans le cas où l'ouvrage est coincé entre les matrices d' agrippage ou dans le cas où un effort excessif s'oppose à l'avance de l' ouvrage dans le porte-matrices, la machine, établie selon L'invention, est arrêtée immédiatement, les moyens pour obtenir cet-arrêt sont bien visibles sur les figures 10 et 5c.
Le bâti, qui est en alignement avec le mécanisme d'alimentation, comporte un alésage 140 dans lequel peut coulisser une douille de guidage 141 pour L'ouvrage. Dans l'alésage 140 est- logé un ressort 142 qui prend appui sur un épaulement annulaire prévu à l'extérieur de la douille 141 de sorte que celle-ci est sollicitée, dans le sens axial de l'alésage, suivant une direction opposée à celle suivant laquelle l' ouvrage avance dans la douille. Une gorge annulaire 143 est ménagée dans la douille et un doigt pivotant 144 est engagé, par une extrémité. dans cette gorge 143. La partie médiane du doigt 144 est élargie en 145 afin que le doigt puisse osciller ou pivoter dans un trou transversal 146 ménagé dans le bâti.
L'autre extrémité du doigt 144 repose sur une tige 147 placée
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longitudinalement dans le bâti et cette tige est en contact avec l'organe de commande 147 d'un interrupteur 149 qui est établi dans un circuit à re- lais commandant le moteur principal de la machine.Quand le circuit à re- lais est ouvert, par suite du déplacement de l'organe de commande 148 de l' interrupteur, le moteur principal de la machine est arrêté.
La figure 5c montre l'effet, sur l'ouvrage 102a, d'un coince- ment de celui-ci dans le porte-matrices ou entre les matrices d'agrippage de la machine. Comme l'ouvrage est empêché d'avancer davantage- dans le por- te-matrices, le mouvement d'avancement du chariot 100 provoque la courbure ou la déformation du fil. comme visible sur la figure 5a; la boucle ou le pli formé refoule la douille 141 vers l'intérieur de la machine contre l' action du ressort 142.
Ce mouvement de la douille provoque un basculement du doigt 144 et. par conséquente la manoeuvre de l'interrupteur 149 ce qui arrête la machine. Ce dispositif de sécurité est particulièrement impor- tant dans le cas où plusieurs machines, établies selon l'invention, sont surveillées par un même opérateur.Normalement il ne nécessite pas l'atten- tion de la part de l'opérateur,excepté quand celui-ci doit renouveler la bobine de fil 9 mais il est désirable d'arrêter la machine dès qu'il se produit un coincement pour empêcher tout autre avancement de l'ouvrage.
Pendant le fonctionnement normal de la machine, le mécanisme d'alimentation, qui se trouve à gauche de la machine, est protégé par une plaque 150. formant couvercle (figure 7), maintenue en place par des vis 151 et 152,à tête hexagonale. Un bouton moleté 153. faisant saillie sur la face de gauche du mécanisme, sert à faire tourner une came 154l qui peut prendre appui sur la pointe inférieure 155 du levier coudé 112.
En faisant tourner le bouton 153. la came 154 déplace le levier coudé 112 dans le sens indirect par rapport à la figure 5 ce qui fait cesser le serrage des mâchoires 107 et 108.A ce sujet la came 154 agit comme la came 117 entraînée par le moteur mais elle se distingue de celle-ci par le fait qu'elle est actionnée à la main pour faire agir les mâchoires sur l' ouvrage par serrage, ce qui facilite l'introduction du fil au début d'une bobine.
Pour lubrifier l'ouvrage, quand celui-ci est introduit entre les matrices d'agrippage. on a recours à un réservoir de lubrifiant 212 qui est monté sur le bord supérieur de la plaque et qui est relié, par les passages 213 et 214. au trou 77a ménagé dans le porte-matrices.
De préférence, on fait comporter à la cloutière des galets redresseurs dont l'ensemble est désigné par 156. Ces- galets sont constitués comme à l'ordinaire et sont décalés les uns par rapport aux autres comme montré sur la figure 4a afin que l'ouvrage 102 soit redressé quand il est tiré entre les quatre galets décalés. Les deux galets 157 et 158 placés à droite peuvent tourner librement autour de pivots montés sur une glissière 159 qui est déplacée transversalement par rapport au châssis redresseur à l'aide d'un ergot 160 qui,, à son tour, est déplacé transversalement par un levier profilé 161 établi à droite de l'ensemble redresseur 156.
Quand le levier 161 est soulevé jusqu'à la position horizontales les parties en retrait des faces profilées 161a permettent à la glissière 159 de s'écarter transversalement de l'ouvrage 102 pour faciliter la mise en train du fil d'une nouvelle bobine. Pour faciliter davantage cette mise en train on peut faire intervenir des galets de retenue 162 et 163. Le- galet 162 est monté excentriquement. en 164. sur un arbre 165 muni d'une manette qui, en étant manoeuvrée. permet de rapprocher ou d'écarter le galet 162 de l'ouvrage.
Comme les clous peuvent être fabriqués par la machine à une vitesse très élevée, notamment à une vitesse telle que les clous n'ont pas l'occasion de tomber assez vite, par L'effet de la pesanteur et après avoir été découpés de l'ouvrage, pour éviter le coulisseau entêteur quand celui-ci
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fait sa course d'avancement suivante, il est avantageux de faire intervenir des moyens par lesquels les clous découpés sont obligatoirement écartés du trajet suivi par le coulisseau entêteur. Cette éjection'permet d'obtenir que les clous découpés soient ainsi écartés immédiatement après le tronçonnage.
Pour obtenir ce résultat désirable on a recours au dispositif bien visible sur les figures 16 et 17 et comportant un levier 166 qui peut tourner autour d'un pivot 167 porté par le bâti et qui supporte un galet 168 coopérant avec une came 169 calée sur l'arbre à manivelle.
L'extrémité supérieure du levier 166 est articulée, en 170, à une tige 171, qui est placée longitudinalement par' rapport à la machine et qui traverse une console ajoutée 172 montée sur le capot 20. Un collet 173 est fixé sur la tige 171 et un ressort 174 est intercalé entre le collet et la console 172 pour solliciter le levier 166 dans le sens indirect pour maintenir le galet 168 en contact avec la came 169.
Un bras 175 est articulé à l'extrémité avant de la tige 171 et l'extrémité inférieure du bras 175 est fixée à l'extrémité de droite d'un arbre transversal 176. L'autre extrémité de l'arbre 176 se trouve au- dessus du coulisseau entêteur et porte deux bras plats et longitudinaux 177 dont les extrémités externes portent un tube vertical 178 contenant un plon- geur 179. Le support du rube 178 comprend un bloc 300 qui peut pivoter, en 301, aux extrémités externes du bras plat 177. Un épaulement 302 est fixé au tube 178 et celui-ci est sollicité vers le bas dans le bloc pivotant 300 par un ressort 181 qui est enroulé autour d'un arbre 303 porté par un bloc 304 fixé en 305 à la console transversale qui supporte l'arbre 176.
Comme l'axe de l'arbre 163 est établi verticalement au-dessus de l'arbre 176 et se trouve légèrement en avant de celui-ci, le ressort 181- complète, en réali- té, un parallélogramme articulé qui guide l'ensemble formé par le plongeur 179 et le tube 178. Comme le tube 178 est sollicité vers le bas par le res- sort 181 et comme le plongeur 179. logé dans le tube 178, est sollicité vers le bas par le ressort hélicoïdal 180 engagé- dans le tube, l'éjecteur des clous est capable d'expulser les clous ayant des dimensions et* duretés dif- férentes et qui opposent donc une résistance variable à l'éjection.
Quand le levier-166 oscille sous la commande de la came 169. le tube 178 est soule- vé et abaissé par rapport au trajet horizontal suivi par le coulisseau en- têteur. Comme visible sur la figure 16, la came 169 écarte le tube 178 du trajet suivi par le poinçon 17a du coulisseau pendant la formation de la tête. Dans le tube 178 est logé un plongeur 179 qui vient en contact avec le clou et qui peut effectuer un mouvement alternatif limité dans le tube.
Le plongeur 179 est sollicité vers le bas par un ressort hélicoïdal 180 engagé dans le tube. Quand le coulisseau entêteur recule et quand l'ouvrage avance jusqu'à occuper sa position de découpage (figure 10), le ressort 174 oblige les bras 177 et le tube 178 qu'ils supportent à abaisser le plon- geur 179 jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec le clou à découper.
A cette position, le montage du ressort 180 du plongeur est tel que de l' énergie est accumulée dans ledit ressort de sorte que le plongeur 179 sol- licite le clou vers le bas avant que le clou soit découpé. Il en résulte que, dès que le clou est détaché par les couteaux 65. le clou est positive- ment projeté vers le bas par le plongeur 179 comme une flèche est chassée par un arc. Le dispositif à came et levier est tel que le plongeur 179 re- cule dès que le clou s'est écarté du trajet suivi par le coulisseau entèteur et celui-ci peut avancer pour former la tête du clou. suivant.
Pour être certain que des bouts de métal, des copeaux et des battitures, formés au cours de la fabrication des clous, soient empêchés de pénétrer dans les coussinets, paliers. et appuis.ou entre d'autres parties a- justées et mobiles de la machine, on fait intervenir des moyens qui, entou- rent et protègent ces parties aux endroits où ces particules sont produi- tes.
Les figures 14 et 15 montrent, plus particulièrement, un bouclier fi- xe 182 établi transversalement par rapport à la machine et recouvrant le
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capot 20. Un bouclier supplémentaire 183 est relié, par une charnière 184, au côté gauche de la machine à proximité du porte-matrices.La partie 185 de ce bouclier 183 est recourbée à angle droit par rapport à la partie principale de celui-ci et sa partie supérieure 186, formant couvercle, est articulée au bord supérieur du bouclier 183 de sorte que le bouclier, cons- titué en plusieurs parties, peut être amené à sa position de fermeture, mon- trée sur la figure 1. Quand il est fermée le bord vertical du bouclier 183 bute par son rebord 182a, contre le bouclier fixe 182.
Le bord horizontal du couvercle 186 s'applique contre la face verticale de la plaque 60 du por- te-matrices et le bord inférieur du bouclier 183 s'adapte contre le bâti pour empêcher que des bouts de métal ou des copeaux s'échappent hors de la machi- ne en cet endroit. On voit sur les figures 13 et 14 qu'un bouclier pivotant
187 entoure le mécanisme éjecteur des clous et empêche ainsi que des bouts de métal soient expulsés en cet endroit de la machine.
A droite du porte-matrices est établi un bouclier pivotant
188 avec un couvercle à charnière 189 et une partie latérale et intégrale
190.Le bouclier 188 est monté, par une charnière 191, sur le bâti et peut être fermé pour empêcher l'échappement de bouts métalliques et analogues de ce coté de la machine. Chaque bras porte-couteau porte un écran élasti- que qui s'étend verticalement le long de la face de ce bras qui est adja- cente au porte-matrices. Dans le bras 27 est ménagée une rainure verticale dans laquelle est logée une plaque 192 dont le bord libre repose sur la face latérale inclinée 193 de la plaque 60. Une plaque analogue 194 est montée sur le bras porte-couteau 28 et prend appui sur la face 195 de la plaque 61.
Les plaques élastiques 192 et 194 s'adaptent à la forme des faces 193 et 195 pendant les mouvements oscillants des bras 27 et 28 en empêchant l'expul- sion des bouts métalliques autour des bras porte-couteaux pendant le fonc- tionnement de la machine. Les hommes de métier se rendent compte des avan- tages obtenus quand on empêche que les copeaux et autres bouts de métal puissent s'échapper pour détériorer les paliers, les coussinets et les coins dans les parties mobiles de la machine.
Il résulte de ce qui précède que. lorsque les boucliers 187 et 188 sont fermés, les organes servant au tronçonnage et à la formation des têtes des clous sont entourés de toutes parts excepté vers le bas où se fait la sortie des clous, les copeaux et bouts métalliques étant diri- gés vers un couloir de décharge et étant évacués hors de la machine en dessous du niveau où le coulisseau entêteur est animé d'un mouvement alternatif.Un écran ou analogue peut être placé au bas du couloir de dé- charge afin que les fins copeaux et bouts métalliques puissent tomber dans un tiroir 5a (figure 1) alors que les clous sont déchargés, au-dessus de écran,,sur le plan incliné 7.
La description détaillée de la cloutière montre qu'une moitié du cycle ou une rotation de l'arbre à manivelle suivant un angle de 180 se produit entre la formation de la tête du clou et le découpage du clou terminé.On obtient ainsi un mouvement du coulisseau, le plus court possi- ble, pour fabriquer un clou ayant une longueur maximum déterminée pour la raison que le poinçon, qui forme la tête, se trouve à son point mort ar- rière et est écarté au maximum du porte-matrices!, quand le clou est déta- ché et éjecté.
Le dispositif à basculement brusque, utilisé pour actionner le mécanisme tronçonneur. évite l'usage de cames et de ressorts qui limi- tent, d'une manière préjudiciable, la vitesse de fonctionnement totale de la machine.Le dispositif en question permet l'usage d'un mécanisme éjec- teur de clous plus efficace ce mécanisme pouvant être actionné par une came tournante à un moment du cycle de la machine où le coulisseau en- têteur se trouve à son point mort arrière et où un intervalle maximum
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existe entre les matrices d'agrippage et le poinçon du coulisseau entêteur.
Un autre avantage, résultant de la commande par un mécanisme à basculement des-bras porte-couteaux, réside dans le fait que les couteaux se déplacent avec une amplitude minimum, les bras susdits étant écartés au maximum au moment, du cycle de la machine où le coulisseau entêteur est à son point mort avant.
Le mécanisme à basculement brusque est constitué de manière telle que les couteaux se déplacent à une vitesse relativement lente par rapport à celle du mouvement total des bras qui les supportent quand ces couteaux viennent en contact avec l'ouvrage, ce qui diminue les chocs sur l'ouvrage et aug- mente ainsi leur durée d'usage. La commande par un mécanisme à basculement brusque des couteaux permet l'usage de butées qui empêchent que les couteau dépassent leur position finale voulue et elle évite qu'un couteau vienne buter contre l'autre après que le clou est coupé. On a constaté que, en action- nant les couteaux de cette manière et en empêchant les chocs en ce qui con- cerne l'ouvrage et les couteaux, on peut utiliser des couteaux au carbure de tungstène dans une cloutière fonctionnant à une vitesse élevée.
Le coulisseau entêteur particulier et le mécanisme de commande particulier des couteaux imposent certaines limitations en ce qui concerne le réglage dans le temps et le fonctionnement du dispositif comprenant les matrices d9agrippage. Celles-ci doivent, évidemment, être écartées suffisam- ment pour qu'elles laissent passer les ébarbures qui se trouvent sur la face inférieure de la tête du clou avant que la course, par laquelle on obtient l'avancement de l'ouvrage, débute.
La came.qui commande ces matrices, doit se déplacer suivant un angle correspondant à environ 20% d'un tour complet de l'arbre à manivelle et si l'on veut obtenir un écartement plus rapide des matrices, un ressort plus puissant est nécessaire pour mainte- nir le galet en contact avec la came ce qui affecte la durée d'usage du galet et de son appui. En rapprochant- les matrices, l'ouvrage doit être agrippé avant que les couteaux touchent le fil afin que la pointe du clou découpé ne soit pas désaxée.
Pour le dispositif tel que décrit, le levier 84. qui commande l'agrippage. comprime le ressort 86 et la pression de serrage agit sur le fil de sorte qu'il ne se produit pas un choc important sur le galet 87 et la came. Il-en résulte qu'environ 10% d'un tour com- plet de la came sont suffisants pour fermer les matrices après que le mou- vement d'avancement est interrompu et que le tronçonnage débute.
Comme la moitié seulement du cycle de la machine a lieu pen- dant la formation de la tête du clou et le découpage de celui-ci, il est nécessaire, pendant un demi-tour de l'arbre à manivelle, d'écarter les matrices d'agrippage, de faire avancer le fil sur une longueur convenable, de fermer ces matrices et de découper le clou. Pendant ce demi-tour de l' arbre à manivelle une limitation sévère est imposée au mécanisme d'alimen- tation à cause de la vitesse à laquelle celui-ci doit fonctionner. L'avan- cement de l'ouvrage a lieu pendant la période qui commence après que les matrices sont écartées suffisamment pour être écartées des ébarbures for- mées sur la face inférieure, de la tête du cleu et avant le moment où les matrices agrippent le fil avant le début du tronçonnage.
La fin de l'avancement, sur une longueur correspondant à celle du clou, doit toujours se produire au même point du cycle, en fonction du temps, de la machine par une terminaison'prématurée de la course d'avancement, par rapport à la fermeture des matrices d'agrippage, permettrait à l'ouvrage de retourner en arrière avec le chariot d'alimentation.Si la fin du mouve- ment d'avancement est retardée par rapport à la fermeture des matrices d' agrippage, il se produit un pliage du fil entre le chariot et les matrices.
Dans le mécanisme d'alimentation en question, le fil avance d'une- longueur convenable. et ce -mécanisme, est agencé, par rapport aux matrices d'agrippage, au coulisseau entêteur et au mécanisme découpeur, de manière telle qu'une vitesse du fonctionnement totale, par exemple supérieure à celle pour la-
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quelle on obtient la fabrication de plus de 1000 clous par minute, peut être atteinte. L9avancement de l'ouvrage, pendant une rotation d'environ
100 de l'arbre à manivelle. permet d9écarter les matrices d'agrippage après la formation de la téte, l'avancement du fil sur une longueur convenable, la fermeture des mâchoires et le découpage du clou, le tout pendant la moitié d'un tour complet de l'arbre à manivelle.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'ap- plication non plus qu'à ceux des modes de réalisation, de ses diverses par- ties. ayant plus spécialement été indiqués; elle en embrasse., au contraire, toutes les variantes REVENDICATIONS.
1. Machine pour fabriquer des clous, comprenant d'une part, un coulisseau entêteur animé d'un mouvement de va-et-vient horizontal sous la commande d'un arbre à manivelle et, d'autre part, deux couteaux arti- culés l'un à l'autre et établis respectivement au-dessus et en dessous dudit coulisseau entêteur suivant un axe perpendiculaire à la direction de mouve- ment dudit coulisseau caractérisée en ce que des moyens à basculement brus- que (36.38.41 et 43.44 45) sont articulés au coulisseau entêteur et aux cou- teaux (27.28) pour actionner lesdits bras en fonction du temps par rapport au mouvement du coulisseau entêteur.