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THE NATIONAL MACHINERY COMPANY, lesideant à TIFFIN, Ohio (E.U.A.) .
PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX MACHINES POUR MATRICER DES METAUX A L'AIDE DE
ROULEAUX PROFIIES.
L'invention est relative à des machines pour matricer des mé- taux à l'aide de rouleaux profilés; et elle concerne, plus spécialement ,un mécanisme de réglage de la position de l'arbre d'un rouleau faisant partie de plusieurs rouleaux de matrigage coopérant entre eux.
Pour l'emboutissage ou le forgeage de diverses pièces ou objets, on a reconnu qu'il serait désirable d'utiliser une ébauche pour laquelle la tige ou bande initiale a été usinée, avant le forgeage et l'emboutissa- ge, de manière telle que l'on obtienne une nouvelle répartition du métal formant cette tige ou bande, pour fabriquer une ébauche ayant la configu- ration générale de l'objet à forger ou à emboutir.
Par exemple, pour for- ger une clé d'outillage à deux têtes, on a reconnu qu'il serait désirable de se servir d'une ébauche préfagonnée pour laquelle la largeur de la ma- tière dont on dispose aux deux extrémités de l'ébauche serait supérieureà celle de la matière existant entre ces extrémités en vue de réduire la quantité de la matière à refouler, par fluage, au cours de l'opération de forgeage.
De nombreux efforts ont été faits pour fabriquer ces ébauches préfaçonnées à l'aide de rouleaux profilés, mais les procédés et disposi- tifs dont on disposait, jusqu'ici, pour effectuer le matriçage par rouleaux ne convenaient pas pour faire accepter industriellement une opération de préfaçonnage de ce genre.
Parmi les inconvénients constatés avec les machines connues pour le matriçage par des rouleaux profilés, on peut citer la limitation de leur production par la durée de ce préfaçonnage comparativement à la vitesse des opérations de forgeage, le prix de revient élevé des rouleaux de matriçage qui sont nécessaires, l'usure rapide de ces rouleaux et l'ha- bileté de l'opérateur qui se sert de machines de ce genre. Parmi. les;
ma- chines, connues jusqu'ici, il existe une machine dénommée "laminoir avec intervalle" qui comprend deux rouleaux coopérants et reliés entre eux de manière à tourner dans des directions opposées, la périphérie ou la face active des rouleaux comprenant une cavité formant matrice et dont le pro- fil correspond à celui de l'ouvrage chaud qui est engagé entre les rouleaux.
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Ceux-ci tournent d'une manière continue pour pouvoir entraîner l'ébauche entre eux. Environ 50% de la surface active de chaque rouleau f ormant cet intervalle, ce qui signifie qu'environ la moitié de la face cylindri- que du rouleau est enlevée afin que l'opérateur puisse introduire l'ébau- che chauffée entre les'parties en retrait des rouleaux en appuyant l'ébau- che contre une butée de positionnement.
Les faces actives des rouleaux tournent en s'approchant de l'opérateur et viennent ensuite en contact avec l'ébauche chaude et ramènent la pièce profilée vers l'opérateur pen- dant que les parties de matriçage des rouleaux façonnent le métal chaud entre elles à mesure que l'ébauche avance vers l'opérateur, La partie découpée ou en retrait des rouleaux, qui est nécessaire pour permettre l'engagement de l'ébauche entre les rouleaux, correspond donc à environ la moitié de la périphérie des rouleaux et il en résulte que ceux-ci ont à peu près un diamètre deux fois plus grand que celui qui serait nécessai- re si le diamètre était déterminé par la surface utile seulement de la périphérie du rouleau.
Comme, d'une manière générale, le diamètre des rouleaux déter- mine les dimensions de la machine, de nombreux efforts ont été faits pour pouvoir se servir de rouleaux plus petits. Les hommes de métier se rendent compte que, plus le diamètre du rouleau est grand, plus la surface de con- tact du rouleau avec le métal est importantes Avec un rouleau de petit diamètre,moins de métal est en contact avec le rouleau et il en résulte qu'avec un rouleau, ayant un diamètre plus grand, on augmente le frottement total entre le rouleau et le métal à travailler. Comme ce frottement pro- voque l'usure de la partie profilée du rouleau, l'usure de cette partie est notablement moindre avec des rouleaux ayant un diamètre plus petit.
Un autre inconvénient, qui résulte directement de l'usage de rouleaux ayant des diamètres importants, est leurvitesse de fonctionnement.
Une caractéristique des laminoirs "avec intervalle" connus an- térieurement est qu'ils comportent plusieurs rouleaux agencés chacun de manière à réduire, d'une faible quantité, l'ébauche à travailler. Ces rouleaux sont supportés, à leurs deux extrémités, par des paliers fixés sur le bâti, de sorte qu'une partie relativement grande de l'arbre du rou- leau n'est pas soutenue entre les paliers et que la flexion de cet arbre, entre les centres des paliers, combinés avec la surface de contact relati- vement grande des rondeaux, limite la réduction que l' on peut faire à cha- que passe.
Ces réductions peu importantes et répétées se manifestent dans le produit final en ce sens que l'extrémité de l'ébauche montre que les couches superficielles de l'objet laminé ont été travaillées à un de- gré plus important que celles qui se trouvent à proximité de son axe lon- gitudinal, de sorte que cette extrémité présente des parties en retrait.
De nombreux autres inconvénients existent peur les machines connues, notam- ment une perte de chaleur de l'ébauche en raison de la lenteur des opéra- tions effectuées et de l'effet refroidisseur exercé par les grands, rou- leaux sur l'ébauche chaude qui est travaillée.
L'invention a pour but de réaliser une machine avec rouleaux de matrigage dans laquelle les rouleaux sont constitués de manière telle que la plus grande partie de leur périphérie intervienne pour façonner l'ébauche.
L'invention a pour objet une machine pour le matriçage, par des rouleaux profilés, de métaux, cette machine comprenant des éléments de bâti écartés l'un de l'autre et disposés verticalement avec des trous alignés ménagés dans ces éléments, cette machine étant caractérisée par le fait qu'elle comporte un support pour un arbre de rouleau avec des parties terminales cylindriques externes qui sont engagées dans lesdits trous alignés, des paliers alignés, qui se trouvent à l'intérieur par rapport à ces parties cylindriques externes et qui sont montés sur ledit support excentriqueemnt par rapport aux parties terminales cylindriques de celui-ci,
un arbre de rouleau monté dans lesdits paliers et des moyens pour régler la position dudit support par rapport aux éléments du bâti
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afin que ledit arbre de rouleau puisse être déplacé par rapport au bâti.
L'invention a également peu objet une machine, du genre en question, qui comporte un arbre entraîneur et un arbre entraîné, parallè- les et écartés, pour des rouleaux de matriçage, ces arbres étant montés respectivement dans les éléments de bâti susdits, un engrenage entraîné étant fixé sur l'arbre entraîné et un engrenage entraîneur, coopérant avec ledit engrenage, étant monté sur l'arbre entraîneur, cette machine étant caractérisée par des moyens propres à régler la position angulaire dudit engrenage entraîneur par rapport à l'arbre entraîneur, lesdits moyens comprenant une partie de moyeu curviligne qui coopère avec une partie de moyeu curviligne complémentaire qui est calée sur l'arbre entraîneur, des moyens réglables reliant les deux parties de moyeu l'une à l'autre.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemples, plusieurs modes de réalisation de l'invention.
La figure 1 montre, en perspective, une machine avec rouleaux de matrigage, cette machine étant établie selon l'invention.
La figure 2 montre, schématiquement, la commande avec embraya- ge et frein par laquelle on obtient la rotation, suivant un seul tour com- plet, des rouleaux pendant chaque cycle de travail.
La figure 3 montre, en coupe longitudinale, le bâti de la ma- chine avec le mode de montage des arbres des rouleaux.
La figure 4 montre, en coupe transversale suivant 4-4 figure 3, les organes de réglage d'un arbre de rouleau dans une position.
La figure 5 montre, semblablemetn à la figure 4, ces organes de réglage a une autre position.
Les figures 6, 6a et 7 montrent, respectivement en vue en bout, en coupe suivant 6a-6a figure 6 et en coupe axiale, les organes pour fixer un rouleau sur son arbre.
La figure 8 montre,en élévation, une ébauche laminée pour une clé d'outillage à deux têtes et la clé obtenue à partir de cette ébau- che.
La figure 8a montre,, en élévation, une paire de rouleaux dont les pourtours comportant deux parties profilées de manière à pouvoir façon- ner deux pièces différentes par matriqage.
La. figure 8b montre, en élévation, l'inversion des positions des rouleaux de la figure 8a pour pouvoir utiliser la deuxième partie pro- filée pour le matricage.
La figure 9 montre, en coupe longitudinale, une variante des moyens pour régler la position de l'arbre de rouleau.
La figure 10 montre, en vue en bout, la variante de la figure 9.
La figure 11 montre;, en coupe transversale, l'arbre de rouleau à sa position haute.
La figure 12 montre, semblablement, ce même arbre à sa position basse .
Les figures13et 14 otrent, respectivement en coupe longitu- dinale et en conte cranstersela suivant 14-14 figure 13, une autre variante du mode de montai des rbreâ des rouleaux avec des moyens par lesquels on peut obtenir un re@2le de un rouleau par rapport a l'autre.
Les figures 15 et 16 montrent,, respectivement en élévation et en vue de côté, une machine avec rouleaux de matriçage,, établie selon l'invention, combinée avec une presse verticale.
La figure 17 montre,en élévation, une ébauche engagée dans l'intervalle existant entre les rouleaux avant le début de l' opération
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de matriçage..
La figure 18 montre, semblablemetn, l'agrippage de l'ébauche pour entraîner celle-ci entre les rouleaux.
La figure 19 montre, semblablement, les rouleaux à une posi- tion pour laquelle les moyens d'agrippage ont atteint une position pour laquelle ils se trouvent sur une droite passant par les axes des rouleaux.
La figure 20 montre, semblablement, les rouleaux après qu'ils ont tourné de 180 à partir de la position montrée sur la figure 17.
La figure 21 montre, semblablement, la position des rouleaux à la fin de la passe de laminage.
La figure 22 montre, en élévation, une ébauche matricée avec l'allure des lignes de fluage des grains de métal.
Les buts et avantages, dont question. plus haut, sont atteints et obtenus, d'une manière générale et conformément à l'invention, en ayant recours à une machine comprenant un bâti rigide qui supporte deux arbres de rouleaux parallèles, reliés entre eux par des engrenages et un mécanis- me d'entraînement de ces rouleaux, ce mécanisme comportant un volant, qui tourne d'une manière continue et qui peut être relié, par intermittence,à un des arbres de rouleau. L'entraînement, par le volant, de l'arbre com- mandé est assuré par un ambrayage et un frein qui sont agencés de manière telle qu'après le serrage du frein les rouleaux fassent un tour complet et qu'après un tour l'embrayage soit automatiquement débrayé et le frein serré.
Les rouleaux sont constitués de manière telle qu'à la fin de cha- que tour un intervalle se présente entre eux pour y introduire l'ébauche chaude qui doit être matricée. Comme les rouleaux sont inactifs, à la fin de chaque tour complet, il faut une habileté très grande, de la part de l'opérateur, pour introduire une ébauche chaude, dans une position conve- nable, entre les rouleaux et dès que l'ébauche occupe cette position, la commande provoque le serrage de l'embrayage pour déclencher un cycle de travail complet. Après ce cycle, les rouleaux deviennent à nouveau inac- tifs jusqu'à ce que l'opérateur provoque à nouveau leur mise en mouvement.
La périphérie de chaque rouleau, exception faite de sa partie par laquelle on crée l'intervalle susdit, est prqfilée en forme de de matrice, afin que l'article final ait la forme désirée.
Sur les dessins, le bâti 5 de la machine supporte deux arbres de rouleau 6 et 7 dont les extrémités dépassent hors du bâti pour suppor- ter, en porte-à-faux, les rouleaux 8 et 9 à une hauteur qui convient à 1'o- pérateur. L'arbre inférieur ou commandé 6 s'étend jusqu'au delà de la face opposée du bâti 5 et supporte librement le volant massif 10. Une couronne dentée 11, fixée sur le bâti, est entraînée d'une manière continue par un moteur 12, montré en spectre et logé dans le bâti 5. Le volant 10 et l'arbre 6 comportent des organes de friction, coopérant entre eux et faisant partie d'un embrayage, afin que la rotation du volant 10 puisse être transmise à l'arbre commandé 6.
Celui-ci comporte également un frein qui est agencé de manière telle par rapport à l'embrayage, que le frein soit desserré quand l'embrayage est serré et que le frein soit serré quand l'embrayage est débrayé. Vembrayage et le frein, utilisés pour obtenir ces effets sont, de préférence, du genre de ceux montrés et décrits dans le brevet U.E.A. n 2.389.425 déposé le 5 décembre 1940. Un mécanisme avec embrayage et frein, de ce genre, est montré schématiquement sur la figure 2.
Un réservoir 13, contenant de l'air comprimé, est monté sur le bâti 5 et une branche 14 du conduit d'air comprimé, partant du réservoir, aboutit au dispositif de commande du frein alors qu'une autre branche 15 aboutit au dispositif de commande de l'embrayage. Le frein comprend un tambour 16 fixé sur l'arbre 6, une bande de frein 17 contournant ce tam- bour et un cylindre 18 pour le desserrage du frein. Une extrémité de la bande 17 est fixée au cylindre 18 et son autre extrémité est reliée à une
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tige 19 qui est sollicitée normalement, vers une position pour laquelle le frein est serré, par un ressort 20.
Une soupape 21, logée dans le con- duit 14 aboutissant au cylindre 18, est commandée par un solénoide 22, l'agencement étant tel que lorsque le solénoïde 22 est excité, la soupape
21 soit ouverte pour admettre de l'air comprimé dans le cylindre 18 et écarter ainsi la bande de freinage 17 du tambour 16.
Un dispositif analogue, avec solénoïde 23 et soupape 24, est établi dans le conduit d'air 15 aboutissant à l'embrayage 23 à commande pneumatique. Le fonctionnnement de l'embrayage et du frein est déclenché par l'abaissement de la pédale 26 qui est établie à l'avant de la machine en un endroit où elle peut être manoeuvrée aisément par l'opérateur.Par l'a- baissement de la pédale 26, on ferme un interrupteur 26a qui établit un circuit reliant les fils 27 et 28, qui fournissent le courant, aux solé- noïdes 22 et 23. Le passage du courant dans ce circuit excite le solénoi- de 29 qui commande un interrupteur 30 établi également dans le circuit.
Un interrupteur 31 fait également partie du circuit et peut être fermé et ouvert par une came 33 montée sur l'arbre de rouleau 6. Quand l'inter- rupteur 26a est fermé par l'abaissement de la pédale 26, les solénoïdes
22 et 23 restent fermés pendant un tour complet de l'arbre 6 et, à la fin de ce tour complet, la came 33 ouvre l'interrupteur 31, ce qui fait cesser l'excitation du solénolde et ce qui ouvre l'interrupteur 30, de sorte que le ressort 20 peut intervenir pour serrer le frein à la fin du cycle d'o- pération des rouleaux.
La position de la came 33 est réglée de manière telle,par rapport à l'arbre 6, que lorsque les rouleaux ont fait un tour complet et quand les parties en retrait de ces rouleaux se trouvent en re- garda le mouvement de ces rouleaux soit interrompu, Les spécialistes sa- vent que les soupapes 21 et 24 peuvent intervenir l'une après l'autre par des cylindres asservis, à commande pneumatique ou analogues, à la place du dispositif électrique de la figure 2.
L'arbre inférieur ou commandé 6 est tourillonné, dans le bâ- ti 5, dans des paliers 34 et 35 et sur cet arbre est calé un pignon 36 qui engrène avec un pignon analogue 37 calé sur l'arbre supérieur 7. Ce- lui-ci est tourillonné dans des paliers 38 et 39, montés sur un support 40 qui est monté sur le bâti de manière telle que sa position puisse être réglée par rapport au bâti par un mouvement angulaire limité.
Les parties terminales 41 et 42 du support 40, qui sont excentrées par rapport aux trous alignés ménagés dans le bâti, supportent l'arbre supérieur, comme bien visible sur les figures 4, 5, 11 et 12, de manière telle que l'ensem- ble du support puisse être déplacé angulairement dans le bâti 5, afin que la position de l'arbre supérieur 7 puisse être réglée avec précision par rapport à l'arbre inférieur 6. Le support 40 est maintenu à sa position réglée par une vis de blocage 43 qui traverse une fente 44 ménagée dans la paroi supérieure du bâti. Un trou 45, dans lequel on peut introduire une barre, est prévu par la partie supérieure du support 40 pour faciliter le déplacement angulaire et le réglage de ce support par rapport au bâti.
Comme visible sur la figure 4, la vis de blocage 43 peut être introduite dans l'un quelconque des trous taraudés 46, 47 et 48 du support 40 :
La zone de réglage, entre les limites permises par le trou taraudé 47 et la fente 44, est visible sur la figure 4 alors que le régla- ge extrême vers la droite, limité par le trou taraudé 48 et la fente 44, est montré sur la figure 5. Le réglage maximum vers le haut de l'arbre supérieur 7 par rapport à l'arbre inférieur 6 est montré sur la figure 11 et le réglage minimum entre ces mêmes organes est visible sur la figure 12.
Les positions angulaires relatives entre les rouleaux, telles que montrées sur la figure 3, correspondent à la position inactive ou d'a- limentation pour laquelle la partie en retrait 9a du rouleau 9 se trouve en regard de la partie en retrait 8a du rouleau 8. A cette position des rouleaux, le frein est serré pour empêcher la rotation de l'arbre commandé 6 et l'embrayage 25 est desserré.
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Un ouvrage W, indiqué en traits interrompus, est engagé dans l'intervalle f ormé par ces parties en retrait 8a et 9a. L'opérateur enga- ge l'ouvrage jusqu'à ce qu'il soit en contact avec une butée de position- nement S prévue à l'extrémité 5a de la table ou la plate-forme. Quand l'opérateur abaisse la pédale 26, les rouleaux 8 et 9 sont entraînés dans le sens des flèches 49 et 50, de sorte que les rouleaux entraînent l'ouvra- ge vers l'opérateur ou vers l'extrémité 5b de ladite table ou plateforme.
L'ébauche laminée obtenue est montrée en WR sur la figure 8. Après avoir subi le façonnage voulu, l'ébauche WR est transférée à une machine à for- ger dans laquelle elle reçoit la forme, désignée par WRF sur la figure 8,
Pour transmettre la rotation de l'arbre au rouleau qu'il sup- porte, on donne à l'extrémité externe de l'arbre une forme conique et on engage sur cette extrémité une douille fendue 51 dont la face interne a une conicité correspondant à celle de l'extrémité de l'arbre. La douille 51 est fendue axialement, comme montré en 52 et elle comporte des encohyes en des points diamétralement opposés pour recevoir une clavette 53 mainte- nue en place par une vis 54' cette clavette étant également logée dans une rainure transversale ménagée dans la face terminale de l'arbre.
Les extrémités de la clavette 53 s'étendent au delà des encoches ménagées dans la douille 51, de sorte qu'en engageant la clavette 53 dans son logement à l'aide de la vis 54, on obtient l'extension de la douille fendue 51 en raison de la forme conique de l'extrémité de l'arbre, ce qui établit une liaison solide entre l'arbre et le rouleau 8 qu'il supporte. La face ter- minale externe du rouleau 8 comporte des trous taraudés 55 en alignement avec des trous ménagés dans la bride de la douille 5, ces trous servant de logement à des vis 56, à tête noyée, par lesquelles la douille 51 est fixée au rouleau 8.
La bride de la douille 51 comprend également des trous taraudés et écartés 57 afin que les vis, engagées dans ces trous, puissent être utilisées comme vis de butée par lesquelles on facilite le mouvement axial de la douille par rapport au rouleau pendant la vérifica- tion et le réglage des pièces.
Pour obtenir un réglage axial exact des rouleaux par rapport à leur arbre et obtenir ainsi un alignement correct de ces rouleaux, la clavette 53, montée sur l'extrémité de l'arbre, comporte des trous ta- raudés 53b, ménagés dans ses extrémités dépassantes qui se trouvent en. regard de la face terminale correspondante du rouleau 8, comme montré sur la figure 6a. Des vis de butée 53a peuvent être introduites dans ces trous 53 b et, en serrant ces vis 53a, une pression peut être exercée sur le rouleau 8 afin d'obtenir un mouvement axial relatif entre le rouleau 8 et la douille fendue 51. Il est évident que, pour permettre ces réglages entre la douille et le rouleau, il est nécessaire de deserrer les vis 56 afin de permettre le mouvement axial entre la douille 51 et le rouleau.8.
Pour le mode de réalisation de l'invention, montré sur les figures 9 et 10, l'agencement général des rouleaux, de leurs arbres et de leur entrainement est,en substance,analogue à celui montré et décrit pour le mode de réalisation des figures là 7 excepté que, pour la varian- te, le support de l'arbre du rouleau supérieur est cylindrique et entoure cet arbre tout en étant logé dans la partie supérieure du bâti. On voit sur la figure 9 que l'arbre 107 du rouleau supérieur est porté par le bâ- ti 105 à l'aide d'un support cylindrique et tubulaire 140. Dans chacune des extrémités de ce support est refoulé à la presse un coussinet 138 ou 139. L'extrémité de droite de l'arbre 107, ainsi supporté, porte le rou- leau 109, ladite extrémité étant prolongée au delà du bâti 105.
Sur l'au- tre extrémité de l'arbre 107 est calé un pignon 137 qui engrène avec un pignon analogue 136 calé sur l'arbre du rouleau inférieur ou entraîné.
De cette manière, les rouleaux sont entraînés en synchronisme- par le mé- canisme moteur comme pour le mode de réalisation décrit en premier lieu.
Le support 140, de l'arbre 107, est excentré par rapport à l'axe des coussinets 138 et 139, de sorte que le déplacement angulaire du support permet de régler la position de l'arbre du rouleau supérieur
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par rapport à l'arbre du rouleau inférieur, en substance comme décrit pour le mode de réalisation précédent. Pour la variante, montrée sur les figu- res 9 et 10,le support 140 est maintenu à sa position réglée à l'aide d'un boulon de blocage 145 établi à gauche du bâti 105.
Le bâti comporte, de ce coté, une fente 146 à l'aide de laquelle le support 140 peut âtre immo- bilisé par le rapprochement des bords de la fente à l'aide dudit boulon 145. Le déplacement du support, pour obtenir le réglage de l'arbre 107, est facilité à l'aide de la manette 147. Le rouleau 109 est fixé sur l'ar- bre 107 à l'aide d'une clavette et d'une douille, comme décrit à propos du mode de réalisation préféré.
Pour le mode de montage des arbres des rouleaux, montré sur les figures 13 et 14, le support 150 du rouleau supérieur est constitué et agencé d'une manière similaire à celle décrite à l'aide des figuras
3 et 4 en ce sens que les trous ménagés dans le bâti 5,pour l'arbre su- périeur 7, sont excentriques par rapport au corps du support, de sorte qu'un déplacement angulaire dudit support dans les éléments écartés du bâti 5 fait varier l'écartement entre les axes des rouleaux.
La poussée axiale exercée par l'arbre supérieur 7 est transmise dans une direction du support 150 et, par conséquent, au bâti 5 par une plaque 151 fixée sur l'extrémité de gauche de l'arbre 7 à l'aide d'une vis 152, à tête noyée, et d'une rondelle de butée 153; placée dans un plan raMal. Un pignon
154 est fixé sur l'arbre supérieur 7 et entre ce pignon et la face radia- le interne du support 150 est intercalée une bague 155 et une rondelle de butée 156. Le support 150 comporte des coussinets analogues a ceux décrits pour le mode de réalisation de la figure 3.
Pour obtenir un réglage angulaire précis de l'arbre 6, du rou- leam inférieur ,par rapport à l'arbre 7, un pignon 157 est calé sur cet arbre inférieur 6 à l'aide d'un moyeu en deux parties. Le pignon 157 fait partie intégrante de la partie semi-cylindrique 158 de ce moyeu. La par- tie complémentaire 159 de ce moyeu est reliée, par une clavette longitudi- nale 160, à l'arbre 6 et est ainsi empêchée de tourner par rapport à celui- ci. Les deux parties complémentaires du moyeu sont reliées entre elles par deux boulons 16 établis d'un coté de l'arbre 6 et par deux boulons 162 placés de l'autre coté de l'arbre.
Les têtes des deux paires de bou- lons sont usinées de manière à former respectivement des faces curvilignes internes 163 et 164 qui prennent appui sur des faces curvilignes analogues prévues sur la partie 158 du moyeu. Des rondelles curvilignes 165 et 166 prennent appui sur des faces usinées et curvilignes prévues sur la partie 159 du moyeu. Comme bien visible sur la figure 14, le pignon 157 et la partie 158 de son moyeu peuvent être déplacés angulairement, comme indiqué par les flèches 167, entre les limites déterminées par l'intervalle 168 existant entre les deux parties 158 et 159 du moyeu, en agissant sur les écrous 169 et 170 qui prennent appui sur la partie 159, solidiaire de l'ar- bre 6.
En réglant la position du pignon 157 par rapport à l'arbre 6, on peut ajuster avec précision la position de départ des deux rouleaux complé- mentaires, portés respectivement par les arbres 6 et 7, pour amener les cavi- tés de matrigage, ménagées dans ces deux rouleaux, en alignement correct afin que l'ébauche puisse être laminée convenablement entre ces rouleaux.
Les spécialistes du matrigage de métaux à l'aide de rouleaux connaissent les différents problèmes qui se présentent quand on introduit une pièce à matricer entre les rouleaux. La méthode usuelle, adoptée pour cette introduction, consiste à mettre une surface suffisante des rouleaux en contact avec ladite pièce afin que le frottement entre les rouleaux et la pièce soit suffisant pour que l'on obtienne l'entraînement de ladite pièce. Conformément aux méthodes usuelles l'intervalle, formé entre les rouleaux par les parties en retrait de ceux-ci, a été calculé de manière telle qu'une réduction très faible se produise au début de la passe entre les rouleaux. Cette réduction graduelle oblige à donner aux rouleaux une forme telle qu'une grande surface de contact soit établie entre les rou- leaux et la pièce au début de la passe de matriçage.
Les grandes surfa- ces de contact, ainsi obtenues, procurent le frottement nécessaire pour
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faire avancer la pièce jusqu'à la position de matriçage. Ces grandes sur- faces de contact entre les rouleaux et a pièce empêchent toutefois d'ob- tenir une réduction substantielle au déout de la passe de matriçage
Conformément à l'invention, on donne aux rouleaux une forme telle qu'au début de l'opération de matriçage des petites surfaces de con- tact existent entre les rouleaux et la pièce à matricer et il en résulte que l'on dispose de petites surfaces de pressions unitaires élevées pour obtenir une réduction très substantielle de la pièce au début de la passe de matriçage.
Ce contact est basé sur le fait que dans la machine, éta- blie selon l'invention, les rouleaux fonctionnent' d'une manière cyclique en ce sens que les rouleaux sont fixes au début d'une opération de matri- gage, qu'ils font un tour complet et qu'ils s'arrêtent à la fin de ce tour complet. Les figso 17 à 21 montrent la méthode de matriçage adoptée c avec la machine en question. Sur la figure 17, l'ébauche B est supportée entre les rouleaux 8a et 9a à la position de départ. A cette position, les rouleaux sont fixes et l'intervalle formé par leurs parties en retrait occupe une position pour laquelle une extrémité de la pièce peut être enga- gée dans cet intervalle en étant déplacée vers l'opérateur. Les parties en retrait des rouleaux sont désignées respectivement par 8b et 9b.
Cha- cune des parties en retrait, qui forme l'intervalle à l'entrée de la pièce entre les rouleaux, est prolongée par une encoche 8c ou 9c à l'endroit ou le rouleau correspondant présente un cran radial 8d ou 9d. La partie profilée de chaque rouleau s'étend autour du pourtour de celui-ci à partir du cran radial correspondant 8d ou 9d pour le rouleau tel que montréo Le début de la passe de matriçage est déterminé par les becs 8a et 9a Quand les rouleaux sont mis en marche par la manoeuvre du frein et de l'embrayage, comme expliqué plus haut, les sommets opposés des becs 8e et 9e sont mis en contact avec la pièce à matricer et sont refoulés dans celle-ci, comme montré sur la figure 18.
Il est à noter que la réduction de la pièce dé- bute, sur la figure 18, par le rapprochement des becs 8e et 9e et que cette réduction est obtenue sans se baser sur des effets de frottement entre les rouleaux et la pièce à matricer, celle-ci étant entraînée vers l'opé- rateur par les becs avant que le matriçage par roulement ne commence L'entraînement positif de la pièce entre les rouleaux est poursuivi par les becs 8e et 9e jusqu'à la position centrale de ces becs et au delà de cette position, comme montré sur la figure 19. L'entraînement de la pièce entre les rouleaux, comme montré sur la figure 19, peut être comparé à celui obtenu par un pignon qui engrène avec une crémaillère, la pièce for- mant la crémaillère et chacun des becs 8e et 9e étant une dent d'un pignon entraîneur.
Pour la position, montrée sur la figure 19, la pièce à matri- cer est entraînée par les becs à une vitesse supérieure à celle du mouve- ment d'avancement des parties des rouleaux qui sont en contact avec la par- tie de la pièce qui se trouve .'derrière les becs 8e et 9e, ce qui permet d'obtenir une grande réduction par laminage au début de la passe de matri- gage. Cette réduction a lieu à un degré supérieur à celui que l'on a pu obtenir à l'aide des méthodes et machines connues jusqu'ici.
Il est à noter que cette réduction élevée, au début de la passe de matriçage, est due au couple élevé exercé par la force vive du volant massif quand il est relié aux rouleaux au début de l'opération de matriçage Après que la première réduction élevée a eu lieu au début de la passe, la pièce peut être laminée avec une réduction plus ou moins uniforme, comme montré sur la figure 20, de manière telle que l'on obtienne une ébauche qui est lami- née uniformément sur une partie considérable de sa longueur. Chaque rou- leau peut ensuite avoir un diamètre qui augmente progressivement dans la région désignée par 8 f et 9f pour produire une réduction plus grande et pour diminuer graduellement l'épaisseur de l'ébauche.
On voit sur les fi- gures 21 et 22 que le métal, qui se trouve à proximité de l'axe longitudi- nal de l'ébauche, a été refoulé par l'opération de matriçage à une vites- se plus grande que le métal de la pièce qui est en contact avec les rou- leaux, de sorte que l'extrémité arrière de l'ébauche est convexe ou poin- tue. En étudiant l'ébauche laminée, telle que montrée en RB sur la figure 22, on constate que les caractéristiques de fluage des grains du métal
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sont améliorées et la durée prolongée des rouleaux, construits conformément à l'invention, montre que le matriçage du métal a eu lieu sans l'interven- tion d'un frottement lequel, comme on le sait, est la cause d'une usure excessive des rouleaux.
Pour la machine à matricer, combinée avec une presse à embou- tir et telle que montrée sur les figures 15 et 16, on a recours à une pres- se du type vertical et dont un des montants latéraux 171 est muni d'une fenêtre 172 propre à recevoir la machine à matricer dont les éléments la- téraux du bâti sont désignés par 173 et 174. La machine en question com- prend deux arbres 175 et 176, qui sont reliés entre eux par des engrenages et qui sont établis entre les éléments 173 et 174. Les rouleaux 177 et 178, qui coopèrent entre eux, sont fixés respectivement sur les extrémités des arbres susdits, ces extrémités se trouvant au delà de l'élément 174 du bâti.
L'arbre inférieur 175, qui est commandé, est prolongé jusqu'au delà de l'élément 173 du bâti et porte un pignon 179 relié par une chai- ne 180 à un pignon calé sur l'arbre principal 181 qui commande le mouvement alternatif vertical du coulisseau porte-outil 182. La presse est construite et agencée de manière telle que l'arbre principal 181 fasse un tour complet quand on appuie sur la pédale 182a. La presse comporte un volant 183 qui tourne d'une manière continue en étant entraîné par le moteur 184 et cette rotation continue est transmise, d'une manière intermittente, à l'arbre principal 181 dont le mouvement est commandé par l'embrayage 185 et le frein 186 qui fonctionnent comme expliqué plus haut.
Les positions des arbres 175 et 176, qui tournent d'une manière intermittente, peuvent être réglées l'une par rapport à l'autre à l'aide d'un mécanisme tel que décrit plus haut. En même, les rouleaux 177 et 178 peuvent être fixés sur leurs arbres respectifs à l'aide des dispositifs montrés sur les figures 6 et 7.
Un des avantages obtenu par l'accroissement de la''périphérie active des rouleaux, conformément à l'invention, est qu'on peut avoir re- cours à des rouleaux à deux matrices, comme montré sur les figures 8a et 8b. On voit sur ces figures que le rouleau supérieur R1, monté sur l'ar- bre 7, comporte une cavité de matriçage séparée et indépendante 02. Le rouleau inférieur, monté sur l'arbre 6, comporte une cavité de matriçage 03 qui est complémentaire pour la cavité C1 du rouleau supérieur et une cavité séparée C4 qui est complémentaire pour la cavité C2 du rouleau su- périeur.
Les cavités C1 et 03 coopèrent pour façonner un.seul objet, par exemple une ébauche d'une clé d'outillage courte et plate comme celle mon- trée en WR sur la figure 8, alors que les autres cavités complémentaires C2 et C4 interviennent pour former un objet différent. Quand on se sert normalement du dispositif à deux matrices, comme montré, plusieurs objets sont d'abord façonnés à l'aide des cavités Cl et C3. Ensuite, on monte le rouleau R1 sur l'arbre 6 et le rouleau R2 sur l'arbre 7, comme montré sur la figure 8b afin que les cavités de matriçage C2 et C4 se présentent d'abord du côté où se trouve l'entrée de l'intervalle.
On peut ainsi uti- liser une paire de rouleaux dont le pourtour est profilé de manière telle que l'on puisse façonner au moins deux objets différents, ce qui permet de réduire les dépenses pour l'établissement des rouleaux et de passer aisément de la fabrication d'un article à l'autre. L'établissement des rouleaux à l'extérieur de la machine contribue à l'utilité du dispositif pour lequel on se sert de rouleaux à deux matrices en raison de la facili- té avec laquelle se fait le transfert du rouleau supérieur sur l'arbre inférieur 6 et du rouleau inférieur sur l'arbre supérieur 7.
Il résulte de ce qui précède que l'invention permet de réali- ser une machine dans laquelle le matriçage se fait à l'aide de rouleaux qui sont actionnés, d'une manière intermittente, de sorte qu'au début et à la fin de chaque tour complet, les rouleaux sont immobiles avec leurs parties en retrait opposées l'une à l'autre. Ce dispositif permet de se servir de la plus grande partie du pourtour de chaque rouleau pour y éta- blir la cavité de matriçage, de sorte que le diamètre du rouleau peut être réduit en conséquence avec tous les avantages qui en résultent.