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Dispositif pour commander le mouvement d'éléments auxiliaires adjoints à un mécanisme actionné par une manivelle pour des pressée à double effet et à plusieurs étages.
L'invention est relative à un dispositif pour commander - le mouvement d'éléments auxiliaires adjoints à un mécanisme ac- tionné par une manivelle pour des presses à double effet et à plusieurs étages, ces éléments étant par exemple des éjecteurs . de pièces embouties, montés sur le chariot de la presse, et des manchons de guidage du poinçon de la presse pour lesquels les intervalles entre leurs moments d'intervention et les ca- ractéristiques de leurs déplacements peuvent être modifiés par le réglage du dispositif.
Pour des chariots de presses, qui sont animés d'un mou- vement de va-et-vient par un mécanisme à manivelle et sur les- quels sont montés des éléments auxiliaires participant à ces , mouvements alternatifs, par exemple sous la forme d'un éjecteur
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-organe propre à',actionner ledit organe de commandez 5'<$ane d' acoÍmeent étant relié par des l'ment.' tf)";,7'" ;i dia1l'es . ud1t , organe de commande pour que ces éléments "ta", transmettre'à ce .'dernier organe un mouvement "éùivé -!de'* ce lut de loarbre manivelle, l'organe de' oçmmàM1. ' " %m% au moins una came et le mécanisme comprenant au moiMS '.;,;:,.ë14nt qui est actionné par la came do l'organe de z-- '.
'; qui'constitue un-'élément au3dliaire/<-entrain'-;:Y',
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Les dessins ci-annexés montrent un exemple d'un dispositif de commande connu et un exemple d'un dispositif . de commande établi conformément à l'invention , ces dispositifs étant décrits ci-après en se référant à ces dessins.
La Fig.1 montre, en élévation schématique, les parties principales d'une presse dont le chariot est animé
4'un mouvement de va-et-vient à l'aide d'une manivelle, ce chariot se trouvant au point mort à la fin de l'emboutissage. et comportant un éjecteur dont les mouvements sont comman- dés par un sabot profilé connu.
La Fig.2 montre un diagramme temps-chemin parcouru avec indication de la course du chariot et de l'éjecteur de la fig.l, ainsi quo de leurs positions relatives en fonction du mouvement angulaire @e la manivelle.
La fig.3 montre, en élévation schématique, les parties principales d'une presse actionnée par une manivelle et munie d'un éjecteur monté sur le chariot de la presse et dont les mouvements sont commandés par un plateau excentré et par ie dispositif faisant l'objet de l'invention , la commande se faisant pendant la course de retour du chariot qui est montré dans la position qu'il occupe au point mort avant le début de la course en avant ou active.
La Fig.4'montre un diagramme temps-chemin parcou- ru pour la manivelle et l'éjecteur de la presse de la fig.3 avec indication du moment où la manivelle occupe sa position angulaire à 1800 ou au début de la rotation de la manivelle.
Les Figs.5,7 et 9 montrent la presse selon la Fig.3 avec la position des différents organes quand la manivelle oc- cupe ses positions respectives à 270 ,360 , et 90 .
Les fitg.6,8 et 10 montrent des diagrammes temps-chemin parcouru analogues à celui de la fig.4 avéc indication de la position de la manivelle et de l'éjecteur quand la manivelle
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occupe ses positions respectives à 270 , 360 et 90 .
La fig.11 montre, en élévation.la presse de la fig.3 qui comporte, à la place d'un expulseur, un manchon de guidage dont le glissement relatir doit se faire pendant l'avance du chariot, le dispositif de commande étant le même que celui de la fig.3, mais le disque excentra étant calé sur son arbre dans Une autre position relative.
La Fig.12 montre le diagramme temps-chemin parcouru . pour la presse de la Fig.ll avec indication de la position dé la manivelle au moment où celle-ci occupe sa position angulaire à 180 ou au début de la rotation de la manivelle.
'Les Figs. 13, 15 et 17 montrent la presse de la fig.11
Avec la position des différents organes quand la manivelle occupe ses positions respectives à 270 , 360 et 90 .
Les figs.14, 16 et 18 montrent des diagrammes temps- chemin parcouru selon la fig.12, avec indication de la posi- tion de la manivelle et du manchon de guidage quand la manivelle occupe ses positions respectives à 270 , 360 et 90 .
La tig.l montre une presse comportant,comme connu jusqu' ici , un sabot profilé, à position relative fixe, pour la commande de l'éjecteur monté sur le chariot de la presse. Sur la Fig.l, on désigne.par 1 l'arbre à manivelle, par 2 le plateau excentré de la manivelle, par 3 la bielle, par 4 le mécanisme à chariot de la presse animé d'un mouvement de va-et-vient par la manivelle, par 5 une partie du bâti de la presse avec la matrice ci'emboutissage, par 6 le poinçon de la presse, ce poinçon et le chariot formant dans ce cas une seule pièce, par 7 un doigt éjecteur qui tait partie du poinçon 6, par 8 la tête élargie du doigt 7, par 9 un lo- gement ménagé dans le corps 11 du chariot pour recevoir la tête 8 du doigt, par 10 un ressort qui, normalement,
maintient le doigt 7 et la.tête 8 dans la position montrée sur la fig.1.
Le corps 11 du chariot porte, dans un passage longitudinal,
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une tige d'éjection 12 qui est en contact avec l'extré- mité libre d'un bras 13 d'un levier coudé qui peut pivoter autour d'un axe 15 porté par le chariot 4. L'extrémité libre du deuxième bras 16 de ce levier coudé 14 est en contact.
. par un galet 17 avec la face active d'un sabot profilé 18 qui peut être déplacé lors du réglage de la machine, de sorte que le moment où intervient l'effet de la commande peut être décalé .,dans le temps à un certain degré. Pendant le fonction- nement de la machine le sabot profilé n'est pas déplacé.
Quand les organes occupent la position montrée sur la fig.1, le galet 17 se déplace dans le sens de la flèche 19 quand la manivelle 1,2 continue à tourner dans le sens,de la flèche 20. Le chariot s'écarte ainsi de la matrice 5. Dès que le galet 17 s'engage sur la rampe ou partie de transie ',tion du sabot profilé 18, le levier coudé 14 est déplacé angulairement. L'extrémité libre du bras 13 est refoulée ainsi contre la tige d'éjection 12, ce qui déplace le doigt éjecteur 7 contre la pression exercée par le ressort 10 sur la tête 8 de ce doigt. De ce fait, l'extrémité avant du doigt éjecteur 7 vient faire saillie sur le poinçon-6 qui recule par rapport à la matrice, de sorte que le doigt 7 'dégage du poinçon la pièce emboutie 21, qui adhère à celui-ci.
La fig.2 montre un diagramme temps-chemin parcouru dans lequel la courbe 22 représente la course H du chariot
11 à partir de la position montrée sur la fig.l en fonction de la position angulaire R de l'arbre à manivelle 1. Si cette position de l'arbre, montrée sur la fig. l, est consi- dérée comme étant celle pour laquelle l'angle est égal à zéro et la course aussi égale à zéro, le chemin parcouru par le chariot 11, quand l'arbre 1 continue à tourner, augmente jusqu'à la valeur H après que l'arbre a tourné de 180 (H.T.P.) et diminue à nouveau entre 180 et 360 .
La courbe
23 montre le chemin parcouru entretemps par 1'éjecteur .Sa
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course la plus grande est basée sur la position montrée sur la fig.l, la plus petite que la course du chariot, car l'éjec- teur se déplace au début avec le chariot et commence à se déplacer plus lentement, au point 24, que le chariot de sorte qu'il se produit un mouvement relatif entre l'éjecteur et le . chariot. Ce mouvement relatif entre les deux pièces dure seulement jusqu'au moment où le point 24 de la courbe 23 est atteint. A ce moment, le galet 17 a dépassé la rampe de - transition du sabot profilé 18. Un mouvement relatir en sens inverse se produit alors pendant la période comprise entre le point 26 de la courbe 23 et le point 27 de la courbe
22.
Pendant ce temps, le galet 17 roule en sens inverse sur ,la rampe de transition du sabot 18.
Les points 24 et 27 occupent des emplacements symétri- ques par rapport au sommet de la courbe 22. Ils peuvent,par le déplacement du sabot profilé 18 vers la droite de la fig.1, être rapprochés du sommet de la courbe 22 ou, par déplacement du sabot vers la gauche de la fig.l, être écartés davantage' du sommet de cette courbe. Mais les positions des points 24 et 27, où le mouvement relatif de l'éjecteur commandé commence et finit, restent symétriques par rapport aux points morts des mouvements du chariot, ces points morts se trouvant aux positions angulaires 0 et 180 de la manivelle..
Comme l'effet de commande par le sabot profilé 18 est produit par le mouvement du chariot, ce sabot ne peut produire qu'un effet de commande nul au point mort du mouvement du chariot et seulement un effet réduit à proximité de ce point.
Pour le dispositif, décrit ci-après et faisant - -; l'objet de l'invention, l'effet de commande est indépendant de la position du mécanisme qui porte l'élément auxiliaire à commander et qui est actionné par une manivelle.
La fig.3 pmotre, à titre d'exemple, un mode de réalisa- . tion du nouveau dispositif.La presse, montrée sur la fig.3,se
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distingue de celle de la fig.1 par le fait qu'à la place du sabot profilé fixe 18 le mécanisme à chariot de la presse porte une came oscillante 28 et que la bielle 3 comporte un bras 34, courbé en forme de bec,la came 28 et le bras 34 étant reliés erlre eux par des organes 30,32 propres à déplacer la came 28 en dé- pendance de la position du bras 34.
Pour la description de cet exemple, en vue de faciliter la compréhension, on adopte comme position initiale la position du point mort du chariot ayant avancé après sa course active ou d'emboutissage et on adopte en corrélation la position an- , gulaire de l'arbre à manivelle à 0 comme montré sur la fig.7.
La came oscillante 28 peut pivoter par rapport au mécanisme 4 à l'aide d'un axe 29 sur lequel la came est calée.
. Sur cet axe est fixée également one éclisse 30 articulée,par un pivot 31, à l'extrémité libre d'une autre éclisse 32.
L'autre extrémité de cette éclisse 32 est articulée , par un pivot 33, au bras 34, solidaire de la bielle 3.
Le fonctionnement du dispositif de la fig.3 est le suivant. A partir de la position montrée sur la fig.3, l'arbre à manivelle tourne dans le sens de la'flèche 30.
Le plateau excentré 2 monte ainsi depuis sa position mé- diane, montrée sur la fig.3, de sorte que le pivot 33,établi à l'extrémité libre du bras 34, se déplace sur un arc de cercle dont le centre 35 se trouve à l'axe de l'organe qui relie la bielle 3 au chariot 11 et dont le rayon est égal à la distance comprise entre ce centre 35 et l'axe du pivot 33.
Le déplacement du pivot 33 autour du centre 35 se fait en sens contraire des aiguilles d'une montre (sens direct).
En même temps, le chariot 11 est déplacé à partir de son point mort arrière (H.T.P.) vers la matrice.
Quand l'arbre à manivelle a t urne de 90 , le chariot, l'arbre à manivelle et le dispositif de commande occupent, ainsi que la came 28, la position montrée sur la fig.5
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c'est-à-dire que le chariot 11 a parcouru la moitié de sa course vers l'avant alors que la came 28 est déplacée angulairement autour de son axe de rotation par l'intermé- , . diaire des éclisses 30 et 32 et du pivot 33, dans le sens' direct, ce pivot 33 se déplaçant sur un arc de cercle vers la gauche de la fig.3. Le galet 17 se déplace ainsi sur la partie de la came 28 qui correspond à un arc de cercle ayant . le rayon le plus petit et qui fait partie du pourtour de la came.
Il en résulte que, pendant ce quart de tour,le levier coudé 14 et la tige d'éjection 12 ne sont pas déplacés par rapport au chariot. Le chariot 11 et la tige 12 exécutent ensemble un quart de la course du chariot mais ne se déplacent pas l'une par rapport à 1'autre.
Sur le diagramme temps (H)-chemin parcouru (R ) des fig.4 et 6, la position des organes de la presse sur la fig.3 correspond au point de la courbe en R =180 sur la fig.4 et la position des organes de la presse sur la fig.5 ,correspond au point de la courbe en R =270 sur la fig.6.
. Entre le chariot et l'éjecteur ne se produit aucun mouvement relatif pendant la rotation de 90 de la manivelle, c'est-à-dire depuis la position de la fig.3. jusqu'à celle de la fig.5, de sorte que les courbes de mouvement de ces ] deux organes se recouvrent.
Quand l'arbre à manivelle continue à tourner depuis la position de la fig.5 dans le sens de la flèche 20, on. atteint, après une nouvelle rotation de 90 , la position de la fig.7. Le bras 34 de la bielle 3 s'est déplacé,pen- dant ce quart de tour, de manière telle que le pivot
33 a reculé autour de son centre de rotation 35 dans le sens . indirect.
Le chariot a, dans ces conditions, avancé sur la ,moitié de sa course et le mouyement relatif du pivot 33 par rapport à l'axe 2: de la came 28, par l'intermédiaire des éclisses
30,32, a pour effet que li came oscillante 28 est ramenée à sa
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position montrée sur la fig.3,le galet 17 n'ayant pas quitté la partie du pourtour de la came formée par un arc de cercle ayant le rayon le plus petit. La fig.7 montre, par conséquent une'tige d'éjection 12 qui ne s'est pas déplacée et le diagramme
8 montre, qu'âpres une rotation de l'arbre à manivelle Jusqu'à .la position R :360 ou 0 il ne s'est pas produit un glissement relatif entre le chariot à son point mort avant quand l'ouvrage
21 est définitivement embouti.
En comparant la fig.7 après une rotation de la manivelle de 1800 et la fig.9 après une rotation de la manivelle de 2700 on se rend compte de ce qui se produit au cours du troisième ,quart de tour de l'arbre à manivelle. Le chariot recule sur . la moitié de sa course à partir du point mort avant de celle- ci en s'écartant de la matrice et le bras 34 fait reculer le pivot 33 et tourner la came 28,par l'intermédiaire des éclisses
30, 32, avec une amplitude telle dans le sens indirect que la partie du pourtour de la came 28 qui a le rayon le plus grand vienne en contact avec le galet 17. Il en résulte que le levier coudé 14 se déplace dans le sens indirect et actionne l'éjecteur 7 de manière telle que la pièce emboutie 21 soit dégagée du poir.çon 6 de la presse.
La fig.10 montre, par conséquent, qu'à la position
R = 2700 de la manivelle il existe un intervalle entre la courbe
22 indiquant la position du chariot et la courbe 23 correspon- dant à la position de l'éjecteur. A partir de la position R =180 de la manivelle commence le déplacement de la tige d'éjec- tion 12 qui, comme le montre la courbe 23, se déplace en retard par rapport au chariot 4 depuis la gauche vers la droite de la fig.9,de sorte que l'éjecteur 7 sort de plus en plus hors du poinçon 6 de la presse jusqu'à ce qu'à la position R =270 de la manivelle l'intervalle entre les courbes 22 et 23 atteigne un maximum ce qui dégage la pièce emboutie 21 dudit poinçon.
Pendant le dernier quart de tour de l'arbre à manivelle
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on obtient le passage de sa position 4 270 (fig.9) jusqu'à la position à 360 qui correspond à celle'de la fig.3 pour laquelle
R est égal à 360 ou 0 . La came oscillante 28 retourne alors à sa position de la fig.3 et la tige d'éjection 12 retourne à sa.position initiale de sorte que le ressort 10 peut refouler également l'éjecteur 7 à sa position initiale.
Comme visible sur le diagramme de la fig.10,la courbe
23 vient recouvrir à nouveau la courbe 22. Le mouvement rela- tif de 1$éjecteur dans cette zone angulaire est tellement rapide ; qu'il atteint l'extrémité de sa course bien avant que le chariot
11 soit arrivé à son point mort arrière.
Il résulte de ce qui précède que les mouvements de l'éjecteur peuvent être modifiés par le choix de la forme .du profil ou pourtour de la came de commande 28 et qu'ils sont indépendants dumouvement ou de la position du chariot contrairement à ce qui s'est produit jusqu'ici.
Quand, par exemple et comme montré sur la fig.9, la .came 28 est en contact avec le galet 17 non pas par son pour- tour montré en traits pleins mais bien avec son pourtour montré en traits interrompus, la pièce emboutie est dégagée beaucoup plus tard du poinçon 6 de la presse..
Une comparaison entre les diagrammes temps-chemin parcouru des figs.2 et 10 montre l'avantage obtenu avec le nouveau dispositif pour commander le mouvement de l'éjecteur ' cet avantage résidant dans le fait que celui-ci ne doit pas être amené préalablement à une position active et n'est pas dépendant du mouvement du chariot de la presse, cet éjecteur étant seulement déplacé dans l'intervalle dans lequel il doit remplir ses fonctions pour exécuter celles-ci, ,,son mouvement étant commandé. L'allure de ce mouvement peut être choisie à volonté en ce sens que son amplitude peut être allongée ou raccourcie pendant des périodes de temps quel- conques et que ledit mouvement peut agir plus rapidement ou plus lentement.
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Finalement, l'intervention d'un processus de commande d'allure déterminée peut être décalé à volonté dans le temps par rapport au mouvement du chariot à l'aide du nouveau dis- positif. Comme preuve on a décrit ci-après la commande d'un manchon de guidage.
Le dispositif montré sur la fig.ll correspond essentielle- ment à celui de la fig.3 avec les différences suivantes.
L'élément auxiliaire n'est pas constitué par un éjecteur mais bien par un manchon de guidage 36 qui entoure le poinçon 37 de la presse et qui doit être déplacé de ma- nière telle qu'il pénètre dans la matrice 5 avant le poinçon en vue de former un guide pour celui-ci quand le poinçon s'engage dans la matrice et de délimiter, de pair avec le poinçon, l'espace libre qui subsiste dans la matrice et qui détermine la forme finale de la pièce emboutie 21,ce manchon étant dégagé hors de la matrice en même temps que le poinçon de la presse.
Le chariot 4 possède, comme celui de la fig.3,un passa- . ge longitudinal qui se termine dans le poinçon 37, avant d'atteindre la face frontale de celui-ci par un trou borgne.
Dans ce passage est logée une tige unique 38 qui comporte à son extrémité avant engagée dans le poinçon un trou trans=. versal servant de logement à une goupille 39 qui tra- . verse deux fentes 40, 41 reliant le passage longitudinal dans lequel est engagée la tige 38 avec la face externe du poinçon 37, ces fentes se trouvant en regard l'une de l'autre et s'étendant dans la direction longitudinale dudit pas- sage. Les extrémités de la goupille 39 sont engagées dans le manchon de guidage 36, de sorte que celui-ci est relié rigide-' ment à la tige 38 pour coulisser avec celle-ci.
Les fentes 40 et 41 ont une longueur telle qu'elle . permettent le coulissement voulu du manchon de guidage 36 dans la direction longitudinale du poinçon 37 et la partie de la tige, qui se trouve sur la fig.ll à gauche de la
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goupille 39, a une longueur tellement réduite qu'elle permette audit manchon de dépasser le poinçon, par coulisse- ment, de la quantité maximum voulue.
L'actionnement de la tige 38 a lieu, comme sur la fiig.3. l'aide du levier coudé 14 dont le mouvement est produit par une came oscillante 28 reliée, par des éclisses 30 et 32 au bras mobile 34 de la bielle 3..
'
De la même manière qu'on a prévu sur la fig.3 un rappel .pour l'électeur 7 à l'aide d'un ressort 10 logé dans une cavité du chariot et agissant sur la tête 8 dudit éjecteur 7 pour ramener celui-ci ainsi que la tige d'éjection à leur ' position inactive, on a prévu également dans ce cas un rappel pour la tige 38 pour la ramener à sa position montrée sur la fig.11, mais ce rappel n'a pas été indiqué sur cette figure *du fait qu'il est analogue à celui des figs.l et 3.
Si l'on compare les figs.3 et 11 on voit que la came 28 de la fig.11 a la même forme que celle de la fig.
.mais que sa position angulaire est décalée par rapport à celle qu'elle occupe sur la fig.3. Ce décalage de la came 28 a pour effet que le manchon de guidage 36 est'déplacé par rapport au poinçon pendant l'avance ou .la course active de . celui-ci alors que pour le mécanisme de la fig.3 le mouvement:. relatif de la tige d'éjection 12 produit par la même came avec le même dispositif de commande et pour la même presse a lieu seulement pendant la course de retour.
Les figs.11, 13, 15 et 17 montrent,comme les fig.3,5,7 et 9 pour 1'éjecteur, les positions que viennent occuper les organes mobiles de la presse et du nouveau dispositif de com- , mande quand il s'agit du manchon de guidage. De même, les fig.
12,14,16 et 18 montrent des diagrammes temps-chemin parcouru avec les positions du chariot et du manchon de guidage au début de la rotation de la manivelle et après une rotation de 90 ,
180 270 et 360 de celle-ci.
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A partir de la position initiale du chariot,quand la manivelle est à sa position angulaire de 0 ,l'arbre à manivelle commence sa rotation dans le sens de la flèche 20 jusqu'à ce qu'il ait atteint sa position angulaire de 90 (fig.13). Pen- dant ce quart de tour, la came 28 tourne, comme celle utilisée pour l'éjecteur, dans le sens direct.
Alors que le ga@et 17 est en contact, sur la fig.ll, avec la came 28 en un point pour lequel le rayon de la came est le plus petit, ce galet
17 repose, sur la fig.13, sur un point du pourtour de la came où le rayon de celle-ci est le plus grand.-Il en résulte que la tige 38 est déplacée par le levier coudé 14 et que le manchon de guidage 36 est déplacé vers la gauche, en devançant le poinçon 37 de la presse pendant l'avance de celui-ci, jusque dans la matrice.
La fig.14 montre le mouvement de dépassement du manchon de guidage par l'allure de la courbe 42 en traits interrompus qui représente la courbe temps-chemin parcouru du manchon de guidage 36 par raport à la courbe 43 en traits pleins qui représente la courbe temps-chemin parcouru du poinçon 37.
L'amplitude du devancement du manchon de guidage par rapport au poinçon après une rotation de l'arbre à manivelle de 90 correspond, sur la fig.13, à la distance existant entre la face 44 du chariot et la face frontale 45 du manchon de guidage et sur la fig.14 à la distance verticale (différence des ordonnées) entre les courbes 42.et 43 quand l'abscisse de la position angulaire R de l'arbre à manivelle correspond à 90 .,
Une comparaison entre les deux figures 13 et 15 montre que, pendant le deuxième quart de tour de la manivelle, la came revient à sa position de la fig.11, ce qui ramené le manchon de guidage à sa position initiale, alors que les faces 44 et 45,
comme visible en 46 sur la fig.15 et sur la tig.ll, sont en contact.
L'allure subséquente du poinçon et du dispositif de
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commande $est montré par la courbe 43, indiquée sur les fig. 16, et 18, qui recouvre la courbe 42, c'est-à-dire qu'aucun mou- vement relatif ne se produit entre le poinçon et le manchon de guidage jusqu'à ce que la position angulaire de 3600 (=0 ) de l'arbre à manivelle soit atteinte. Le même effet est observa quand on interprète les figs.15,17 et 11 en se basant sur les explications données plus haut.
Au lieu d'utiliser des éclisses 30, 32 on peut -établir la liaison entre le bras 34 et l'axe de la came casil- lante 28 par une commande à crémaillère, la crémaillère étant ' . articulée par exemple à l'aide du pivot 33 au bras 34 et 'engrenant avec un pignon calé sur l'axe 29 de la came 28. '
Dans ce cas, la came et le pignon peuvent également être en une seule pièce qui peut tourner librement autour d'un pivot qui remplace l'axe 29.
Au lieu que le pivot 33,auquel est articulée redisse 32 ou à la place de celle-ci la crémaillère, soit fixé en un point sur le bras 34, on peut monter sur celui-ci un disque perforé dans des trous duquel peut être engagé et fixé le pivot
33. On peut ainsi améliorer notablement la possibilité de réglage du dispositif, en supplément à la possibilité de dépla- cement de la came oscillante 28.
Il résulte de ce qui précède que le nouveau dispositif de commande tel que décrit permet de commander le mouvement .d'éléments auxiliaires, tels que des éjecteurs prévus sur le chariot de la presse ou des manchons de guidage du poinçon de la presse, adjoints à des mécanismes actionnés par une manivelle avec une caractéristique de mouvement voulue, avec un intervalle de temps désiré et dans une position quelconque dans le temps, par rapport au mouvement des mé- canismes actionnés par la manivelle et par-rapport au mouvement'' de celle-ci. ,