<Desc/Clms Page number 1>
L. PATRIGNANI, résidant à FLORENCE (Italie).
PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX PROCEDES ET DISPOSITIFS POUR L'EXECUTION D'UN CYCLE COMPLET DE TRAVAIL SUR LES PRESSES ET MACHINES OU ANALOGUES.
L'invention concerne les procédés et équipements pour l'exécution d'un cycle complet de travail sur des machines à estamper, marteaux-pilons, moutons, presses et analogue? par substitution et mise en place rapide d' outils à estamper avec agencement et ordonnancement pré-établis des outils et matériaux mis en oeuvre.
On sait que les presses (qu'elles soient hydrauliques, mécani- ques ou pneumatiques), les marteaux-pilons, les moutons, les machines à es- tamper, etc., que les usines mécaniques ou électro-mécaniques utilisent en quantité croissante en vue de réaliser des fabrications rapides de leurs pro- duits, doivent être constamment maintenus en parfaite condition afin d'évi- ter tout risque de rupture ou d'endommagement des outils ou des accessoires.
En outre, pour monter et préparer les outils en vue de la produc- tion à effectuer sur ces machines il est indispensable d'opérer un réglage long et difficile qui exige ordinairement une main-d'oeuvre spécialisée; ce- la oblige à immobiliser la machine pendant un temps relativement long chaque fois qu'il faut changer l'outil. Par-ailleurs, les presses, etc., si l'on excepte les temps de centrage de réglage et' de blocage des outils, travail- lent à une cadence extrêmement rapide et leur production peut atteindre par- fois plusieurs centaines de pièces par minute.
Ces deux conditions (préparation longue et difficile, travail rapide) conduisent à produire un nombre élevé de pièces, une fois que la ma- chine a été équipée et réglée, afin de répartir sur un nombre d'exemplaires aussi élevé que possible, les temps morts ou passifs affectés à la prépara- tion de la machine. C'est pour cette raison que les usines sont contraintes a stocker une énorme quantité de pièces estampées, embouties etc. qui suffi-
<Desc/Clms Page number 2>
sent pour de nombreux mois de fabrication.
Parmi beaucoup d'autres inconvénients, la production par lots de pièces :
1 rend impossible de synchroniser le travail des presses avec celui des autres machines-outils (fraiseuses, rectifieuses ; tours, etc. ) lesquelles, étant beaucoup plus lentes, produisent une quantité sensible- ment inférieure de pièces dans la même unité de temps ;
2-influe défavorablement sur le temps de travail utile des pres- ses et, par suite, sur le nombre de presses nécessaires à l'usine du fait du temps nécessaire à leur réglage, ce qui entraîne des investissements plus élevés et des charges sensiblement accrues en ce qui concerne l'amortissement.
3- entraîne une immobilisation de capitaux plus importante que nécessaire dans la production des pièces estampées ou découpées, embouties, etc.,
4- les défectuosités des pièces stockées étant souvent seulement révélées au moment de l'assemblage des sous-groupes et du montage final du produit, on est souvent entraîné à mettre au rebut de grosses quantités de pièces usinées d'où exagération de dépenses en matière première et en usi- nage
5- empêche toute modification technique des pièces (pourtant sou- vent indispensable), du fait de la charge statique que représentent les piè- ces produites par les presses etc. et mises en stock, avant que la totalité de ces pièces stockées aient été écoulées.
En plus des difficultés énoncées, il y a lieu de préciser que beaucoup d'usines disposent en général de presses d'un modèle déjà ancien qui travaillent depuis très longtemps et présentent un jeu excessif entre 1' excentrique et les coussinets. De plus, le coulisseau ou organe à mouvement alternatif n'est jamais d'équerre avec la table de travail de la machine.
Entre le coulisseau proprement dit et ses guides ou glissières il y a presque toujours trop de jeu. Attendu que le procédé de montage des outils, utilisé actuellement, oblige à serrer d'une manière absolument rigide la base des ou- tils sur le tablier de la presse et la partie supérieure de l'outil sur le coulisseau, et étant donné en outre que ce système de blocage n'offre aucu- ne élasticité, les outils sont soumis à des efforts considérables dont l'o- rientation n'est pas rigoureusement verticale, ce qui se traduit par de fré- quentes ruptures des colonnes de guidage et des matrices et poinçons.
De telles ruptures (déterminées par les difficultés énoncées et par d'autres, bien connues, qu'il est inutile de citer ici en détail) ont pour conséquence d'immobiliser la machine jusqu'au moment où un régleur spécialisé ait démonté l'outil cassé, remonté et mis au point l'outil de remplacement, ce qui entraîne des opérations de régla longues etcompliquées.indis- pensables pour assurer le centrage et le blocage de l'outil sur le plateau inférieur de la presse et qu'il faut souvent répéter pour régler en même temps la course du coulisseau ou battant.
Après quoi, le spécialiste peut commencer à faire quelques pièces d'essai pour finalement mettre en route la production proprement dite Cela à condition toutefois que la nouvelle matière première, destinée à être travaillée par l'outil changé ait été ame- née à pied d'oeuvre.
Par conséquent, les problèmes à résoudre pour assurer une uti- lisation simple et rationnelle, à la portée de tout ouvrier non-spécialisé, des machines mentionnées ci-dessus, sont les suivantes : a) - (1) empêcher tout endommagement des outils ou accessoires par suite de serrages rigides ; -(2) rendre inutiles tous réglages, ajustages, contrôles et es- sais sur les machines lorsqu'on y monte un outil ou accessoire ;
<Desc/Clms Page number 3>
b) - permettre la fabrication de petites séries de pièces à la fois grâce à une méthode de montage et de démontage extrêmement rapide des outils sur les machines ; c) - obtenir des produits de haute qualité indépendamment du manque de précision des machines ; d) - rendre inutile le recours à un personnel spécialisé.
En vue de supprimer toutes les difficultés exposées plus haut ainsi que d'autres qui en découlent ou ont été omises, il a été réalisé un ensemble de dispositifs étroitement liés entre eux et qui font également l'objet de l'invention.
L'invention permet en effet de réaliser un montage rapidede n'im- porte quel type d'outil ou accessoire sans imposer aucune limitation à leur conception. L'invention permet également de démontrer et, par suite,de rem- placer avec la même rapidité les outils et accessoires de presse; elle per- met de rapprocher, d'éloigner et d'agencer les outils et la matière premiè- re à travailler ou ayant été travaillée ; elle permet de remettre rapidement les outils dans le cycle de production.
Par le montage et démontage rapide des outils on entend ici leur changement en quelques secondes,sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à une main d'oeuvre spécialisée ou à des réglages de nature à immobiliser la machine, ces avantages intrisèquent étant réalisables pour toutes les opé- rations précitées.
L'agencement dont l'ensemble permet d'atteindre les buts briève- ment définis ci-dessus se compose de trois parties étroitement liées entre elles :
A- dispositif relatif aux outils eux-mêmes.
B - dispositif destiné à adapter aux machines les outils préa- lablement préparés.
C - dispositif pour transférer les outils au poste de travail, pour les éloigner du poste de travail, et enfin pour les préparer à un nou- veau cycle de production.
A - Dispositif relatif aux outils eux-mêmes
1 - Le réglage en hauteur des outils s'effectue en dehors de la presse, ce qui rend inutile d'opérer un changement de course du coulisseau chaque fois qu'il est nécessaire de changer d'outil et d'affûter les matrices et les poinçons.
2 - Le dispositif comporte un système élastique de rappel vers le haut de la partie supérieure de l'outil, dont le rôle consiste également à neutraliser tout jeu entre l'excentrique et les coussinets, avant que la presse commence à frapper sur la pièce.
3 - Le dispositif permet le rappel vers le haut de la partie su- périeure de l'outil, rappel commandé par la course de retour ou à vide de la presse; on utilise cette possibilité lorsqu'il faut plier, emboutir ou estamper des pièces nécessitant un effort considérable de rappel de l'outil emboutisseur ou estampeur. Ce dispositif permet accessoirement d'éviter de transmettre aux colonnes de guidage de l'outil, aux matrices et aux poinçons les efforts dits aux défauts de perpendicularité de la machine ainsi que les efforts qui ne sont pas centrés sur l'axe de la presse.
4 - Dispositif de centrage rapide des poinçons et des matrices sur les semelles.
5 - Dispositif de blocage rapide des matrices et des poinçons sur les semelles inférieure et supérieure des outils ou accessoires.
<Desc/Clms Page number 4>
B - Dispositif destiné à adapter aux machines les outils préalablement préparés.
1 - Ce dispositif offre la possibilité de porter l'outil sur les repères du poste de travail, ce qui assure un centrage automatique.
2 - Ce dispositif permet en outre.de bloquer en quelques secon- des l'outil dans sa position exacte de travail sur la table de la presse.
3 - Enfin, ce dispositif permet de bloquer la partie supérieure de l'outil sur le coulisseau (ou battant) de la presse lorsqu'il est néces- saire d'obtenir un rappel vers le haut après une frappe, grâce à des moy- ens élastiques propres à éviter des efforts excentrés pouvant se répercuter nuisiblement sur les colonnes de l'outil.
C - Dispositifpour transférer les outils au poste de travail, les en éloigner et les préparer à être réintor- duits dans le cycle de production
Ce dispositif permet de placer dans l'ordre toute une série d' outils sur des chariots placés sur le coté de la presse à gauche les ou- tils devant être utilisés, à droite ceux qui ont été utilisée.
Ces chariots ont la possibilité de se déplacer latéralement par rapport à la machine, ce qui permet de placer avec précision les outils intéressants en regard des glissières de guidage.
Une fois le travail terminé les outils sont déplacés sur le cha- riot de droit et reportés de celui-ci au chariot de gauche à l'aide d'un pont reliant les deux chariots, de manière que les outils se trouvent dans la po- sition requise pour pouvoir reprendre le travail au cycle ou au jour suivant.
-Le chariot de gauche porte des logements destinés à recevoir la matière à travailler. Le chariot de droite porte des tiroirs destinés à recueillir séparément les pièces produites.
Le procédé et les dispositifs suivant l'invention font l'objet des dessins annexés qui montrent à seul titre d'exemple un mode de réalisa- tion de l'invention. Si l'on se réfère successivement aux dessins, la figure 1 montre à titre d'exemple, en coupe verticale schématique un bloc portant un outil à découper et estamper, avec un dispositif de réglage en hauteur par tige.
Les détails 1 à 6 de cette vue sont les semelles inférieure et supérieure portant respectivement les blocs porte-matrice et porte-poinçon, la matrice et le poinçon étant désignés respectivement en la et 1b; la fi- xation et le blocage de ces blocs s'opèrent à l'aide de moyens connus.
Les semelles sont reliées entre elles par des colonnes de guida- ge 3 qui ne peuvent sortir des semelles du fait qu'elles sont retenues par des circlips 2 et 2a. Entre les deux semelles et autour des colonnes de gui- dage sont logés des ressorts de compression 4 pour rappeler vers le haut la semelle supérieure.
Les ressorts sont maintenus par une rondelle de guidage 5. Les colonnes, dans leur course ascendante, sont arrêtées par deux rondelles élas- tiques de blocage (12 et 12a) entre lesquelles est placé un élément en caout- chouc 13 destiné à amortir le choc de retour, tandis que la course de rap- pel de la semelle supérieure est arrêtée par un circlip 14.
La tige 9 est maintenue par une bride 7 à l'aide d'une vis d' arrêt 11 qui appuie sur une pastille en métal dur 10 afin d'empêcher que la vis de blocage se desserre pendant le fonctionnement de l'outil.
La bride porte-tige 7 est fixée à la semelle 6 à l'aide de vis de serrage 8 et 8a.
<Desc/Clms Page number 5>
La figure 2 montre schématiquement en coupe un outil de décou- page et d'emboutissage muni d'un dispositif de réglage de la hauteur à l' aide d'une bride qui remplace la tige de la figure 1, afin d'obtenir un ef- fort de rappel considérable de la partie supérieure de l'outil.
Les détails 1, 6,8 et 8a de cet ensemble sont identiques à ceux, décrits avec référence àla figure 1.
La bride 16 de blocage sur la presse est maintenue par des vis de serrage 17, 17a qui se bloquent une fois le réglage effectué.
La même bride 16 est rendue solidaire de la semelle supérieure de l'outil 6 à l'aide d'une pièce 15, portant une. partie filetée.
La figure 3 montre la semelle inférieure de l'outil, vue en plan.
Les détails 1, 2a et 3 sont identiques à ceux déjà décrits avec référence à la figure 1.
La figure 4 est relative à un mode de réalisation comportant le serrage de la semelle supérieure d'un outil sur la coulisseau d'une presse, dans le but d'assurer un blocage ultra-rapide, élastique et permettant d' utiliser toutes les possibilités d'arrachement qu'offre la course de rappel de la presse. On y voit en outre le dispositif de fixation de l'outil sur la presse, à l'aide d'étriers et de balanciers actionnés par des pistons pneumatiques.
Les pistons 23 et 23a sont normalement en position haute dans leur cylindre respectif, ce qui permet aux culbuteurs 21 et21a pivotant sur les axes 20 et 20a de rester ouverts vers le centre et à l'outil de glisser jusqu'à l'endroit exact de travail (de gauche à droite par rapport à l'opé- rateur, et inversement) sans rencontrer d'obstacles.
Une fois l'outil en place, il suffit d'ouvrir le robinet d'admis- sion de l'air comprimé à l'aide du robinet-commutateur de blocage et de dé- blocage 25 pour que l'air pénètre dans les cylindres 22 et 22a par partie supérieure A et A' et produise le déplacement des pistons 23 et 23a vers le bas. Ce déplacement fait pivoter les culbuteurs sur leur axe respectif (20 et 20a) et ces culbuteurs agissent immédiatement sur la bride reliée à l'outil, de fagon à opérer rapidement le serrage de la bride sur le tablier supérieur ou coulisseau de la presse.
Les culbuteurs sont rendus solidaires du coulisseau de la pres- se par les écrous de serrage 19 et 19a. Pour débloquer l'outil il suffit d'ouvrir le commutateur 25 dans le sens inverse pour alimenter l'extrémité inférieure des cylindres B, B', et l'air comprimé pousse les pistons 23,23.a vers le haut, ce qui fait pivoter les culbuteurs sur leurs axes 20, 20a dans le sens inverse.
Là matrice, qui glisse sur la table de la presse, est orientée et bloquée par deux mâchoires (dont une seule, 26, est visible (fig. 4),tan- dis que l'autre 26a est également visible sur les figs. 5 et 6), le maintien dans la position appropriée étant assuré à l'aide d'un doigt 28, sollicité par un ressort 27.
La figure 5 montre le dispositif de fixation de la semelle des outils sur la presse à l'aide d'étriers et de culbuteurs commandés par des pistons pneumatiques (l'ensemble étant représenté en coupe transversale).
Les détails 18 à 29 sont identiques à ceux relatifs à la fi- gure 4.
Le dispositif comporte un culbuteur 31 qui pivote sur un axe 30, monté sur un support 32 fixé à son tour à la face inférieure de la presse.
Les mâchoires 26 et 26a de blocage de l'outil coulissent sur le tablier de la presse et actionnent, grâce à un profil à rampe approprié, 1'
<Desc/Clms Page number 6>
axe 33 qui agit sur le culbuteur en poussant vers le haut l'autre axe 28 qui à son tour bloque l'outil dans sa position de travail.
La figure 6 montre le dispositif d'orientation et de blocage de l'outil suivant les figs. 4 et 5 mais vu en plan.
Les mâchoires 26 et 26a qui assurent le blocage de l'outil sont commandées par l'intermédiaire de deux vis-mères 34 et 34a placées à droite et à gauche des mâchoires.
Ces vis-mères sont reliées par une chaîne 36 passant autour de pignons 35.
La vis de gauche est entraînée par un moteur à réducteur 40 par l'intermédiaire d'un accouplement élastique 39 et d'un palier de support 38.
Toujours sur la partie gauche de l'opérateur faisant face à la machine, celle-ci comporte un interrupteur 37 destiné à la commande des mâ- choires de blocage des outils.
En mettant en marche le moteur à réducteur 40 on fait tourner la vis 34 et le pignon de gauche 35 lequel, par l'intermédiaire de la chaî- ne 36, entraîne l'autre vis 34a, Ainsi, les deux mâchoires 26 et 26a se rap- prochent ou s'éloignent simultanément et symmétriquement par rapport à l' axe longitudinal du tablier, en bloquant ou en libérant l'outil, suivant le sens de rotation commandé.
La figure 7 montre les deux chariots mobiles placés de chaque côté de la presse et vus en élévation.
A titre d'exemple le chariot de gauche porte les outils et la matière avant utilisation, tandis que le chariot de droite porte les outils après utilisation;, ainsi que les pièces produites disposées séparément, par catégories ou types, dans des tiroirs appropriés.
L'étage supérieur du chariot de gauche est constitué par un train de galets 41 sur lesquels les outils 42 reposent avant d'être utili- sés.
' Les outils sont déplacés à la main par l'opérateur qui les place ainsi aisément sur la table de la presse, en glissant sur les galets prévus pour cela (voir 44 et 4a) pour gagner après utilisation le chariot de droite 45. Dans les tiroirs 47, ainsi qu'il a été dit, il place séparément les piè- ces obtenues après le travail des outils.
A droite, sur la table de la presse, est placé un tableau de com- mande électrique 43 qui transmet la commande à la machine et aux chariots; ces derniers sont actionnés par des moteurs 46. Les chariots peuvent se dé- placer en avant et en arrière sur des chemins de roulement 48 opportunément agencés parallèlement à l'axe de la presse.
La figure 8 montre en plan les mêmes chariots et la presse re- présentés sur la figure 7.
Les deux chariots sont reliés par un pont 49 qui sert à trans- férer les outils, une fois l'opération d'estampage ou d'emboutissage exécu- tée, du chariot de droite à celui de gauche, afin de pouvoir être mis en jeu au cycle ou jour suivant.
Les organes 41 à 45 sont identiques à ceux faisant l'objet de la figure 7.