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Presse automatique pour le découpage de deux pièces concentriques dans un demi-produit en feuille.
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La présente invention concerne les presses automati- ques pour le découpage de deux pièces concentriques dans un demi-produit en feuille, et elle peut être appliquée à la fabrication des tôles de rotor et de stator pour les cir- cuits magnétiques de machines électriques.
On connaît des presses automatiques pour le décou- page de deux pièces concentriques dans un demi-produit en feuille, comportant des outils compound (à action conjuguée) disposés l'un au-dessus de l'autre, les plans de découpage étant verticaux. Les poinçons des outils sont fixés à des coulisseaux exécutant un mouvement relatif à contresens (voir par exemple le certificat d'auteur d'invention délivré en U.R.S.S. , sous le No. 138210, dans la classe 7c32).
Ces presses découpent des pièces concentriques dans des demi-produits en feuille amenés dans la zone de découpage par un bloc à ventouses, qui prend la bande sur une pile, la tourne en position verticale et la déplace sur champ jus- qu'au magasin d'un avanceur à rouleau qui assure ensuite l'avancement de la bande dans la zone de découpage au pas de découpage.
Toutefois, la présence d'un bloc à ventouses devant exécuter un mouvement alternatif complexe suivant deux coordonnées ne permet pas d'augmenter la cadence de marche de la presse. La présence d'une table avec un système de
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chargement et des dispositifs à vide diminue le rendement de la presse du fait de l'augmentation des temps improduc- tifs. En outre, la présence d'un système complexe nécessaire pour le réglage en position de la semelle porte-outil sur laquelle est placé l'outil statorique supérieur, servant à mettre la bande au niveau des rouleaux, augmente la durée de réglage des outils.
La présence d'un avanceur à rouleaux avec les mécanismesqui lui sont reliés - mécanisme de tirage de la bande, dispositif de séparation - nécessaires pour présenter et déplacer sur champ la bande au pas de découpage dans la zone de découpage, ne permet pas d'exécuter le dé- coupage simultané, par exemple de deux tôles de stator, en employant deux outils statoriques fixés au coulisseau supé- rieur.
Le but de la présente invention est de supprimer les inconvénients mentionnés.
Il s'agit donc de créer une presse automatique qui réalise le découpage de deux pièces concentriques dans des flans pré-découpés, qui n'exige pas de dispositifs auxiliai- res faisant avancer le demi-produit dans l'outil ouvert, dispositifs qui abaissent le rendement , et dans laquelle les demi-produits en feuille (flans) sont avancés dans l'outil ouvert par chute libre en synchronisme avec le mou- vement des coulisseaux.
La solution consiste en ce que, dans la presse auto- matique pour le découpage de deux pièces concentriques dans un flan, qui comporte situés l'un au-dessus de l'autre,des outils à action conjuguée dans lesquels le plan de découpage est vertical et dont les poinçons sont fixés à des coulis-
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seaux exécutant un mouvement relatif à contresens, il y a, suivant l'invention, au-dessus de chaque outil ,un organe d'admission périodique des flans aux outils supérieurs, et des flans - parties centrales découpées dans les outils supérieurs - aux outils inférieurs, les flans tombant en chute libre,
ainsi que des dispositifs synchronisant avec le mouvement des coulisseaux l'admission périodique des flans par les organes d'admission aux outils ouverts et l'enlèvement des pièces finies des poinçons des outils.
Une telle solution a permis d'automatiser le cycle d'avancement des flans dans les outils et l'enlèvement des pièces finies, ainsi que d'accroître la cadence de marche des coulisseaux comparativement aux presses connues. En outre, l'admission des flans de l'organe d'admission aux outils ouverts et l'enlèvement des pièces finies des poin- çons en synchronisme avec le mouvement des coulisseaux pré- viennent la chute désordonnée des flans et des pièces, en assurant la séparation des pièces et des flans obtenus dans l'outil supérieur en deux courants indépendants tombant en chute libre :
un courant de parties centrales découpées constituant les flans rotoriques, dirigées vers l'organe assurant leur admission périodique à l'outil inférieur, et un courant de tôles de stator enlevées des poinçons de l'outil supérieur et dirigées par un chenal vers l'empilage.
Il est avantageux que chacun des organes d'admission périodique des flans soit constitué par deux lames reliées entre elles par un ressort, une lame étant fixe et disposée verticalement, et l'autre étant oscillante et disposée avec inclinaison par rapport à la première, de façon qu'elle puisse
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venir en contact avec elle.
Chaque dispositif synchronisant avec le mouvement des coulisseaux l'admission périodique des flans par les organes d'admission peut se présenter sous la forme d'un levier oscillant monté sur le coulisseau et comportant une rampe profilée sur un de ses bouts, et d'un galet coopérant pério- diquement avec la rampe profilée du levier lors du mouvement du coulisseau, ce galet étant disposé sur un support fixé à l'organe d'admission périodique des flans.
Il est souhaitable que le support avec le galet soit fixé sur la lame oscillante de l'organe d'admission pério- dique des flans aux outils.
Il est avantageux que chaque dispositif synchronisant avec le mouvement des coulisseaux l'enlèvement des pièces finies (dévêtissage) se présente sous la forme d'une paire de poussoirs coopérant périodiquement entre eux lors du mouvement des coulisseaux, un des poussoirs étant fixé à un balancier relié aux coulisseaux par une articulation, et l'autre étant fixé sur une plaque épaulée par des ressorts, montée dans un coulisseau et comportant des broches pour coopérer avec le mécanisme d'enlèvement des pièces finies.
Une telle solution permet d'accroître notablement le rendement des presses, et l'utilisation de flans pré-découpés arrivant par gravité dans la zone de découpage permet de simplifier considérablement la conception de la presse et de diminuer son poids. Il devient aussi inutile de cisailler les bandes et de les maintenir dans les mécanismes les ame- nant aux outils.
Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par la
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description d'un exemple de réalisation concret d'une presse automatique pour le découpage des tôles de stator et de rotor de machines électriques, avec renvoi aux dessins annexés qui représentent en :
Figure 1, la vue d'ensemble de la presse, suivant l'invention.
Figure 2, les guidages pour les barres des coulis- seaux de la presse.
Figure 3, l'organe d'admission périodique des flans à un outil de la presse, vu par devant.
Figure 4, le même dispositif, vu de côté.
Figure 5, le dispositif synchronisant avec le mou- vement des coulisseaux l'admission périodique des flans aux outils de la presse.
Figure 6, le dispositif synchronisant avec le mou- vement des coulisseaux l'enlèvement des pièces finies des poinçons de l'outil de la presse.
La presse automatique pour le découpage ,par exemple de tôles de stator et de rotor, comprend un bâti 1 (figure 1) sur lequel sont fixées des semelles porte-outil 2 et 3, disposées verticalement l'une au-dessus de l'autre.
Les outile utilisés dans la presse sont à action con- juguée (compound) à disposition verticale des plans de dé- coupage. Un des outils, l'outil supérieur, est destiné à découper les tôles de stator, et l'autre, disposé au-dessous du premier, est destiné à découper les tôles de rotor. Les matrices 4 et 5 de ces outils sont respectivement fixées aux semelles porte-outil 2 et 3,-et les poinçons 6 et 7. sont fixés aux coulisseaux, chacun de ceux-ci se composant d'une
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traverse avant 8 et d'une traverse arrière 9 reliées entre elles par des barres 10.
Pour augmenter le rendement de la presse, on peut l'équiper de plusieurs outils statoriques et rotoriques, la disposition verticale des plans de découpage et le montage des outils l'un au-dessous de l'autre permettant d'exécuter le découpage en régime automatique avec utilisation de la chute libre des flans pour la présentation des flans et l'évacuation des pièces finies de la zone de découpage.
Les coulisseaux exécutent un mouvement relatif à contresens. Chacun d'eux est actionné par une bielle 11 reliée d'un côté par une articulation à la traverse 9, et engagée par son autre côté sur un excentrique 12 calé sur l'arbre 13 d'une roue à denture hélicoïdale 14. Les roues 14 sont entraînées en rotation par un pignon intermédiaire 15. lequel est entraîné par un moteur électrique @o à l'aide de courroies trapézoïdales 17. Les excentriques 12 sont calés de telle façon que leurs excentricités soient opposées.
Pour le déplacement des barres 10 lors du mouvement des coulisseaux, il y a dans le bâti 1 des alésages 18 (fi- gure 2) dans lesquels sont disposés, suivant une hélice (non montrée sur le dessin),une cage 19.avec des billes de rou- lement 20. L'emploi de billes de roulement 20 pour les bar- res 10 des coulisseaux permet de diminuer le jeu des barres lors du mouvement des coulisseaux, ce qui a une influence positive sur la longévité des outils et assure une grande précision de découpage des pièces (tôles). La disposition des billes de roulement 20 suivant une hélice abaisse l'usu- re des surfaces des barres 10 et des alésages 18.
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Dans la presse au-dessus de chacun des outils, il y a des organes 21 (figure 1) et 22 (figure 2) assurant res- pectivement l'admission périodique des flans à l'outil supérieur et des flans - parties centrales découpées par l'outil supérieur - à l'outil inférieur.
En outre, il y a dans la presse des dispositifs 23 et 24 synchronisant avec le mouvement des coulisseaux l'admission périodique des flans, par les organes 21 et 22 respectivement, aux outils ouverts, et un dispositif 25 synchronisant avec le mouvement des coulisseaux l'enlèvement des pièces finies des poinçons 6 et 7 des outils.
La disposition des organes 21 et 22 au-dessus des outils permet d'utiliser la chute libre des flans pour leur introduction dans la zone de découpage, et la présence de dispositifs de synchronisation 23,24 et 25 permet de réaliser en cycle automatique l'introduction des flans et l'enlève- ment des pièces finies, ainsi que la séparation en deux courants indépendante, à l'outil supérieur, des tôles de stator finies et des parties centrales constituant les flans pour le découpage des tôles de rotor, dans l'outil inférieur.
Chacun des organes 21 et 22 d'admission périodique des flans est constitué par deux lames 26 (figure 3) et 27.
Les lames 26 et 27 sont reliées entre elles par un ressort 28. La lame 26 est fixe et elle est montée verticalement sur le bâti 1 (non représenté sur les dessins). La lame 27 est oscillante ; elle est montée avec inclinaison par rapport à la lame 26, de façon qu'elle puisse entrer en contact avec elle, ses oscillations se faisant autour de l'axe 29 (figu- re 4) fixe dans les supports 30 du bâti 1.
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Chacun des dispositifs 23 et 24 (figure 1) synchroni- sant avec le mouvement des coulisseaux l'admission périodi- que des flans par les organes 21 et 22 respectivement, se présente sous la forme d'un levier 31 (figure 5) avec une rampe 32, monté oscillant sur la traverse avant 8 du coulisseau, et d'un galet 33 placé sur un support 34 (figu- re 3) qui est fixé à la lame oscillante 27. La rampe 32 (figure 5) coopère périodiquement avec le galet 33.
Dans le levier 31; il y a une rainure 35 dans la- quelle est monté un patin 36 à travers lequel passe l'axe
37 d'oscillation du levier 31. L'axe 37 passe aussi à tra- vers un palier 38 fixé sur la traverse 8. Le patin 36 est doté d'une vis 39 avec des erous 40 et 41 qui permettent de déplacer et de bloquer le levier 31 par rapport au patin 36.
En outre, le réglage de la position du levier 31 par rapport à la traverse 8 est obtenu à l'aide de la vis de réglage 42. La rampe 32 est fixée au levier 31 de façon qu'elle puisse être orientée autour de l'axe 43 lors du ré- glage. La rampe 32 est bloquée en position par la vis 44.
De tels déplacements sont nécessaires pour régler l'instant d'ouverture des organes 21 et 22, de façon que cette ouverture se produise quand les outils sont dans la position ouverte requise.
Le dispositif 25 (figure 1), synchronisant avec le mouvement des coulisseaux l'enlèvement des pièces finies (tôles) des poinçons 6 et 7 des outils, se présente sous la forme de deux paires de poussoirs 45 et 46 (figure 6) coo- pérant périodiquement entre eux lors du,mouvement des cou- lisseaux. Certains des poussoirs de ces paires, les pous-
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soirs 45, sont fixés à un balancier 47, et les autres pous- soirs, les poussoirs 46, sont fixés à des plaques 48 épau- lées par des ressorts et montées dans leraverses avant 8 des coulisseaux. Le balancier 47 est reliépar une articula- tion aux traverses avant 8 des coulisseaux. Les plaques 48 ont des broches 49 coopérant avec le mécanisme (non repré- senté) d'enlèvement des pièces finies (tôles).
Les poussoirs
45 sont réalisés sous la forme de goujons se vissant dans le balancier 47, ce qui permet le réglage de l'instant de fonctionnement du mécanisme d'enlèvement des pièces finies dans la dernière période d'ouverture des outils.
La presse automatique proposée fonctionne de la façon suivante.
Le moteur électrique 16 (figure 1) entraîne à l'aide de courroies trapézoïdales 17 le pignon intermédiaire 15.
Le pignon 15 transmet la rotation aux deux roues à denture hélicoïdale 14. Les bielles 11, engagées d'un côté sur les excentriques 12 qui sont calés sur les arbres 13 des roues à denture hélicoïdale 14, et reliées de l'autre côté, par des articulations, aux traverses arrière 9 des coulisseaux, animent ceux-ci d'un mouvement rectiligne alternatif à contresens, grâce au fait que les excentriques sont calés de telle façon que leurs excentricités soient opposées. Aussi lorsque la presse est.en marche, l'outil supérieur et l'ou- til inférieur s'ouvrent-ils alternativement.
Les outils supérieur et inférieur découpent simulta- nément le nombre prescrit de tôles de stator et de rotor: l'outil supérieur découpe dans un flan/rond une pièce finie - tôle de stator - et la partie centrale qui constitue le flan
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pour la seconde pièce. Ce flan est.engagé pour le découpage dans l'outil inférieur.
Le découpage des tôles de stator et des flans pour les tôles de rotor s'effectue à partir de flans ronds 50 pré-découpés ,amenés par le haut dans l'organe 21 à l'aide d'un transporteur à bande (non représenté sur les dessins).
Dans l'organe 21, le flan rond 50 est maintenu en position verticale, étant serré par la lame 27 contre la lame verti- cale fixe 26.
L'ouverture de l'organe 21 est synchronisée avec le mouvement du coulisseau grâce à la présence du dispositif
23. Lorsque le poinçon 6 s'approche de la matrice 4 de l'ou- til supérieur, la rampe 32 (figure 5) du dispositif 23,fixé à la traverse 8, vient en contact avec le galet 33 par sa surface inférieure. Le levier 31 tourne alors quelque peu dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, autour de l'axe 37. Quand les deux moitiés de l'outil su- périeur se sont fermées complètement, elles découpent dans le flan, qui s'est engagé dans l'outil au cycle précédent, une tôle de stator et une partie centrale :le flan rond (non représenté sur le dessin) pour la tôle de rotor.
Simultanénent, la rampe 32 défile entièrement au- dessus du galet 33.Le levier 31 revient à sa position ini- tiale, butant par la vis 39 sur la traverse 8, et le galet 33 vient porter sur la surface supérieure de la rampe 32.
Quand l'outil supérieur s'ouvre, c'est-à-dire quand le poinçon 6 (figure 1) s'éloigne de la matrice 4, la tôle de stator découpée par l'outil supérieur reste sur le poin- çon 6 presque jusqu'à l'ouverture totale de l'outil, tandis
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que le flan rond de rotor tombe dans l'organe 22 et y reste jusqu'à l'entrée en action du dispositif 24. Simultanément, le galet 33 (figure 5) du dispositif 23 se déplace suivant la surface supérieure de la rampe 32 vers le haut et tire après lui la lame 27 (figure 3).Celle-ci tourne autour de l'axe 29 (figure 4) dans le sens des aiguilles d'une montre et s'écarte de la lame 26 en étirant le ressort 28 (figure 3).
Par la fente formée, le flan 50 (figure 1) tombe dans l'ou- til qui est en train de s'ouvrir et est positionné sur la matrice 4. Ensuite, le galet 33 (figure 5) ,continuant son déplacement suivant la rampe 32, quitte cette rampe. Le ressort 28 (figure 3) , en se resserrant, ramène la lame 27 à sa position initiale, c'est-à-dire que la lame 27 est serrée contre la lame 26. L'organe 21 est prêt à la récep- tion Ju flan rond suivant.
Dans la dernière période de l'ouverture de l'outil supérieur, il y a mise en action du dispositif 25 (figure 1), synchronisant avec le mouvement du coulisseau l'enlèvement de la tôle de stator finie découpée dans le flan engagé dans l'outil au cycle précédent. Le poussoir 45 (figure 6)vient slers en contact avec le poussoir 46 et presse sur lui.
L'effort encaissé par le poussoir 46 est transmis par la plaque 48 à ressorts aux broches 49 qui, à leur tour, pres- sent sur le mécanisme de dévêtissage (non représenté) situé dans le poinçon de l'outil. Ce mécanisme de dévêtissage enlève la tôle de stator finie (non représentée) des poin- çons de 3'outil et la fait tomber dans le chenal 51(figure 1) suivant lequel la tôle est évacuée hors des limites de la presse.
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Quand le poinçon 6 se rapproche de la matrice 4 à la fermeture de l'outil supérieur, le poussoir 45 (figure 6), lors de la rotation du balancier 47 (car les coulisseaux se déplacent à contresens), s'écarte du poussoir 46, et les ressorts 52 ramènent la plaque 48 à sa position initiale.
Ensuite, lorsque l'outil se ferme à fond, il découpe dans le flan 50 (figure 1) positionné sur la matrice 4, une tôle de stator 53 (représentée en pointillés sur le dessin) et la partie centrale qui constitue le flan 54 de la tôle de rotor. - -
A ce même moment, le poinçon 7 de l'outil inférieur s'écarte de la matrice 5 et l'outil inférieur commence à s'ouvrir. Le dispositif 24 entre alors en action d'une façon analogue au dispositif 23, et ouvre l'organe 22 comme avait été ouvert l'organe 21. A l'ouverture de cet organe, le flan (non représenté) de la tôle de rotor s'étant engagé dans l'organe 22 auparavant, tombe sur la matrice 5 de l'outil inférieur qui est en train de s'ouvrir.
La tôle finie de rotor découpée au cycle précédent reste alors encore sur son poinçon, jusqu'à ouverture totale de l'outil, et elle est enlevée du poinçon lors de l'entrée en action de la seconde paire de poussoirs 45 et 46 du dispositif 25 fonctionnant d'une façon analogue à la paire de poussoirs déjà décrite.
La tôle de rotor est 'évacuée hors des limites de la presse suivant le chenal 55.
Une fois que le déplacement des poinçons des outils supérieur et inférieur s'est inversé , c'est-à-dire quand l'outil inférieur se ferme et quand l'outil supérieur s'ou- vre, le flan 54 (figure 1) de la tôle de rotor tombe dans
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l'organe 22 dont la lame oscillante 27 est déjà venue en con- tact avec la lame 26.La tôle de stator 53 finie est enlevée du poinçon 6 et évacuée hors des limites de la presse suivant le chenal 51. A ce moment, à sa fermeture, l'outil inférieur découpe la tôle de rotor dans le flan qui s'est introduit dans la zone de découpage au cycle précédent (non représenté sur les dessins), tandis que l'outil supé- rieur qui est en train de se fermer découpe la tôle de sta- tor et le flan de tôle de rotor dans le flan suivant,
s'étant introduit dana la zone de découpage lors de l'ouverture de l'organe 21.
Quand le mouvement des poinçon s'inverse, lors de l'ouverture de l'outil inférieur, la tôle de rotor 55 finie, obtenue à partir du flan 54, tombe dans le chenal 56 et est évacuée de la presse.
Le cycle de découpage des tôles de stator et de ro- tor se répète de la façon décrite.
La description de la séquence opératoire et des or- ganes donnée plus haut montre que, dans la presse proposée, le cycle d'amenée des flans dans les outils et l'enlèyement des pièces finies s'effectuent automatiquement.