Machine à fabriquer les clous. La présente invention a pour objet une machine à fabriquer les clous de section poly gonale, en partant d'un fil d'acier continu au moyen d'un jeu d'outils conformateurs dis posés pour agir simultanément sur plusieurs côtés du fil.
Dans l'objet de la présente invention, le jeu d'outils, oscille dans la direc tion de la longueur du fil pendant qu'ils sont serrés sur celui-ci de manière à produire sur lui une action de laminage.
Une forme d'exécution d'une machine conforme ià cette invention est représentée au dessin ci-annexé à titre d'exemple.
La fig. 1 est une coupe verticale lonai- tudinale de la. machine; La fig. 2 est une coupe transversale faite suivant la, ligne A-A de la fig. 1 et vue dans le sens de la flèche Z; La fig. 3 est une coupe transversale faite suivant la même ligne, mais vue dans le sens inverse de la flèche Z; La fig. 4 est un plan de la machine, le couvercle étant enlevé et le plateau porte- pression étant coupé horizontalement;
La fig. 5 montre des détails de porte- pression, partiellement en coupe suivant la ligne B--B de la fig. 2 et à une plus grande échelle; La fig. 6 est une élévation correspondant à la fig. 5, le porte-outil étant partiellement coupé; La fig. 7 est une élévation d'un clou ter miné; Les fig. 8, 9 et 10 représentent trois phases de la confection d'un clou;
La fig. 11. est une coupe verticale du pousse-fil; Les fig. 12 à. 15 montrent en -détail les lignes de construction des pressions.
Le bâti 1 formant boîte étanche et muni d'un couvercle 2 renferme les organes de la machine; la partie inférieure de ces organes est lubrifiée par barbotage dans l'huile qui est contenue dans le bâti, et une pompe amène l'huile aux organes qui ne peuvent être at teints par le barbotage.
La machine comprend cinq groupes d'or ganes: <B>10</B> Les organes effectuant le laminage<B>(lu</B> corps du clou; 20 Les organes effectuant la confection de la. tête; <B>30</B> Les organes effectuant la confection de la pointe du clou; 40 Le pousse-fil; <B>50</B> L'arbre à cames 3 avec sa poulie fixe, sa poulie folle et le volant.
Les quatre pressions 4., en acier trempé, sont cylindriques, fi@^. 5, 6, 13, 14, 15 et 16; chacune d'elles comporte: 1o La, face active <I>c d e f</I> et la face laté rale c<I>d le</I> Z dont la conformation sera, décrite plus loin; 20 Le chanfrein d 7a qui est ménagé à une extrémité de la face active quand le clou doit avoir une tête fraisée; <B>30</B> La, face plate qui est parallèle, à l'axe 0 O de la pression et l'empêche de tourner clans le porte-pression 5 en étant appliquée contre une cale 6 par la vis de serrage î (fig. 6).
40 La face qui est du côté opposé à la face active c d<I>e f</I> et qui porte un cran 10 taillé clans la. pression.
Ce cran se loge dans les stries rayonnan- tes 9 d'une vis de butée 8 et empêche cette dernière de tourner après réglage de la. posi tion de la. pression dans le sens de son axe.
La. face latérale<I>c d le l</I> et la face plate :ont d'un même côté de la pression.
L'axe 0 0 est commun à la, pression et au porte-pression.
Le centre de la crapaudine du bouchon 11 se trouve sur cet axe.
La rotule 13 (fig. 5) est vissée sur un bras 12, qui est solidaire du porte-pression 5 et placé par rapport à l'axe 0 0 du même côté que la cale 6.
Le centre de la rotule 13 se trouve: 1o Sur un plan passant par l'axe 0 0 et perpendiculaire au plan de contact de la. cale 6 avec la face plate de la pression; 2o Sur une droite telle que<I>D N</I> (fis. 13, 1<B>5</B>) passant par le centre de la crapaudine 15 e1 faisant avec l'axe 0 0 un angle d'environ 4.) . soif, 45<B>1</B><I>- a, a</I> étant un petit angle des- tiné à maintenir fortement appliqués pendant le travail les côtés des pressions contre les faces actives, afin d'éviter que la matière des clous ne pénètre dans les interstices et ne cause des ruptures.
L'utilisation du petit angle a dans ce même but est d'ailleurs déjà connue dans 1?s machines similaires dans lesquelles les pres sions se déplacent longitudinalement dans un plan invariable.
Les quatre porte-pressions 5 sont disposés suivant les diagonales d'un carré C, <I>D</I> E F (fig. 2) et peuvent osciller autour des côtés respectifs de ce carré, ou plus exactement autour des li-nes telles que D N faisant un petit angle a avec les côtés dudit carré, puis que les centres des rotules 15 et 13 se trou vent sur ces lignes. Dans ces mouvements d'oscillation, les axes des quatre pressions décrivent des portions de surfaces coniques.
La, position des pressions sur le plateau 14 est fixée de la façon suivante: Les crapaudines 11, en acier trempé, re posent sur les rotules 15, également en acier trempé, qui sont fixées sur des excentriques 16 pivotant dans le plateau 14 et servant à imprimer aux pressions le mouvement Iongi- tudinal nécessaire.
Les rotules sont. à. égale distance de l'axe du plateau 14 et à 90 l'une de l',autre (fig. 2 et 6). Quatre ressorts latéraux 17 ont pour effet de maintenir mutuellement les pression sur leurs rotules et leurs faces latérales con tre leurs faces actives. Des coins 18 agissant sur des tiges 19 servant à détendre les res sorts pour le démontage des porte-pressions et à les tendre au montage.
Quatre ressort: longitudinaux 20 attaches au fond d'un coulisseau 29 sont accrochés du côté opposé au bras de pression 12 par rap port à l'axe 0 0 de cette dernière. Ils main tiennent chaque pression appliquée contre une biellette respective 2l et la rotule de bras de porte-pression 7 3 dans sa crapaudine 22 (fig. 1 et 5).
Les pressions étant ainsi montées sur le plateau, la face latérale de chacune d'elles doit avoir par construction une inclinaison sur le plan (le la, cale 6 telle que son arête repose exactement sur la face active de la pression voisine à une position quelconque de, pression> pendant leurs mouvements de va-et-vient. Les faces étant convenablement usinées, il en sera de même pour toutes les. positions.
Les biellettes 21 sont terminées par deux rotules dont l'une s'appuie sur une crapau dine 23, en acier trempé, fixée au porte-pres- sion et l'autre sur une crapaudine 24 fixée au fond du coulisseau 29.
Une goupille 25 fixée sur le logement de cette .dernière traverse la, bielle 21 avec du jeu et l'empêche de tomber quand les pres sions sont démontées.
Les crapaudines 22 sont posées sur leurs supports 26 (le façon à maintenir les centres des rotules 13 de bras de pression dans le plan des rotules d'excentrique 15. Sur les tiges 27 des crapaudines 22 (fig. 5 et 6) sont fixues des rondelles 28 qui empêchent ces crapau dines de tomber quand les pressions sont dé montées.
Ces tiges traversent un trou du support 26 avec un jeu suffisant pour ne pas gêner les mouvements des crapaudines 22 quand les pressions se rapprochent ou s'éloignent de l'axe du plateau.
Sur le coulisseau 29 est fixée une cla vette 30 glissant dans une rainure de l'alé sage correspondant du plateau 14 et l'em pêchant de tourner. Ce coulisseau est relié à un levier à, double effet 31 par deux bielles jumelles 32 placées à, droite et à gauche du tube guide-fil de coulisseau 33, lequel Ira- verse les axes des bielles, le bras supérieur du levier à double effet 31 et le coulisseau 29, auquel il est fixé.
Le levier 31. pivote autour d'un axe 34 et porte deux bras, l'un à droite, l'autre à gauche de l'arbre à cames 3. Les galets por tés par -ces bras sont actionnés par deux cames distinctes, l'une produisant le mouve ment de travail et l'autre le retour des pres sions.
Le travail s'effectue @quan,d ces dernières s'éloignent du plateau. Au retour, à fin de course, le .coulisseau 29 est en contact avec une butée 35 fixée au plateau et supportant le choc qui résulte du poinçonnage de la tête du clou.
Les excentriques de pression 16 sont sy métriques deux à deux par rapport au plan P P (fig. 2).
Les leviers à galets 36 solidaires de ces excentriques sont commandés deux à deux par une même double rampe 37 qui se meut parallèlement à l'axe du plateau et ils sont rappelés par deux ressorts 95. Ces cieux doubles rampes 37 sont reliées par des biel- lettes 38 aux bras d'un levier à double effet 39, solidaire d'un arbre qui pivote autour de son axe 40, et qui porte deux bras à galets l'un à droite l'autre à gauche -de l'arbre à cames 3.
Ces bras sont commandés par deux cames distinctes, produisant le mouvement des doubles rampes, l'une dans un sensJau- tre dans l'autre.
Par suite de l'oscillation !des excentriques 16, les rotules 15 rapprochent les. pressions 5 de l'axe du plateau 14 avant le travail .de laminage de façon qu'elles puissent laminer le corps du .clou aux dimensions prévues. Le laminage terminé, les pressions s'écartent de façon que le fil ne soit pas entraîné par elles à leur retour vers le plateau.
Trois types de clous à section carrée peu vent ainsi être obtenus: l0 Des clous dont les faces sont planes et parallèles à l'axe longitudinal; 20 Des clous dont les faces sont planes et font un même -angle avec l'axe du clou (clous amincis vers la pointe); .
<B>30</B> Des clous dont les faces sont bombées ou creuses, au lieu -d'être planes comme pour les deux premiers types.
Une fabrication convenable des clous exige deux conditions à remplir par les pressions.
l0 Par son mouvement de rotation, la face active<I>e d</I> e f, sur laquelle repose le fil, doit être conformée de façon à donner la forme désirée à la face @du -clou; 2o L'arête c d de la face latérale<I>c d 7c l</I> doit pendant la rotation rester constamment en (,ontact avec la face active de la pression voisine afin d'éviter les bavures.
Pour réaliser la première -de ces condi- 1io.ns, la face active<I>c cl e f</I> est engendrée par un arc de cercle 3'I Q N, tournant de<I>d à c</I> autour de la, droite<I>D N.</I> Le centre R de cet arc est situé à. l'intersection des droites D N et I L;<I>I</I> est le centre du carré<I>C D E</I> F et <I>I L</I> fait 45 avec <I>D N.</I>
Pour le premier type<B>à-</B> clou, le rayon de l'arc générateur M Q <I>N</I> reste constant de d à c et la surface engendrée est sphérique.
Pour le -deuxième type, le rayon :croît de d à c proportionnellement à la. valeur angu laire de sa rotation.
Pour lie troisième type, il est aisé de com prendre que l'on peut par des variations con venables du rayon de lia génératrice obtenir des faces bombées ou creuses.
Pour réaliser la deuxième condition, la face latérale<I>c d<B>le,</B></I> Z est engendrée par une droite na <I>n</I> se déplaçant suivant une courbe icilenfiqu-e à. celle de la face active & - la pression a:dja.cente et parallèlement à la, droite <I>I L.</I>
Considérons (fig. 15<B>)</B>, deux pressions voi sines p1 <I>p.,</I> la face latérale @de lia. première étant appliquée exactement sur la face active. de la deuxième: les axes 0 Ode l'une et l'au tre sont dans un même plian.
Pour le premier type .de clou, si l'on fait tourner<B>(le</B> la même quantité les d'eux pres cions p1 p. Ka.utour de leurs rotules respec Cives 11, la pression p1 tournera autour de la droite C R, son axe 0 0, faisant avec celle- ,-i un angle invariable,
puisque le point R est lie centre d'une sphère sur laquelle cette pression s'appuie et la face latérale de p,, restera en contact avec 1 < a. face active pn, malgré lie, déplacement latéral de cette der nière.
Il en sera de même pour toutes les prPÇsiona et cela aussi pour les deux autres lyhes de clous, car l'arête d c de la. pression ?),. étant mise en contact avec la, face active de la pression voisine, chaque point nui la compose peut être :
considéré comme appliqué sur une sphère d'un rayon égal à, celui de la<B>,</B> génératrice correspondant au point de con- tact et se comportera comme dans le cas pré cédent.
On peut constater (surtout sur les fig. 8 et 9 complétées qui montrent trois pressions au commencement et à la fin .du laminage, la. quatrième étant enlevée) que le fil se dé- plme transversalement sur la. face active de chaque pression pendant le laminage le dé plaeement du fil sur la face active de lia pression p. étant particulièrement visible sur les fig. 8 et 9; le sens de ce déplaicement re latif est indiqué par des flèches;
le fil a par suite une tendance à entraîner la. pression par le frottement et à la détacher de celle avec laquelle elle est en contact; surtout vers la fin .de l'opération cet inconvénient est évité, grâce au bras 12 qui l'empêche de tourner librement autour de son .axe longi- tudinal. Organes effectuant la confection de la tête.
Le porte-poinçon 44 est porté par un le vier 41 qui peut pivoter sur un axe 42-, une bielle 43 le relie .au levier<B>31</B> commandant les pressions, de telle façon que le levier porte-poinçon se -déplace en même temps et dans le même sens que les pressions;
le porte- poinçon 44, qui peut osciller sur le levier 41 autour .db l'axe des tourillons 45, contient une tige cylindrique 46 sur laquelle est vissé le poinçon 47, en acier trempé, bloqué par un écrou.
Un ressort de rappel 48 est également enfermé dans le porte-poinçon pour ramener le poinçon en dedans.
Le porte-poinçon sr meut à frottement doux .dans une glissière 49 qui le maintient latéralement au moment @du refoulement de la tête. Le mouvement d'oscillation du porte- poinçon autour des tourillons 45 est obtenu au moyen de bielles jumelles 50, d'un levier coudé 51, d'une bielle 52 et d'un levier à. double effet 53( à, deux galets, commandé par deux cames de l'arbre à cames 3 (fil-. 1 et 4).
Ces cames sont conformées <B>de</B> telle sorte qu'elles maintiennent le porte-poinçon incliné (comme dans la fig. 1) quand le poin- çun ne travaille pas et horizontal quand i1 doit former la tête; le porte-poinçon est dans ce dernier cas en contact avec une butée 54.
Lest à ce ,moment que le poinçon est poussé par un poussoir de poinçon 55 coin- mandé par un levier 56 et son galet, une bielle 57, un levier à simple (ou double) ef fet 58 avec une came (ou deux cames) de l'arbre à cames 3. Le retour de ces pièces est produit par des ressorts 59 et 60.
Organes effectuant la confection de la pointe -du clou.
Un volet 61 oscillant autour de l'axe de tourillons 62, supporte des leviers de cou teau 63 sur lesquels sont fixés deux porte- couteaux 64, qui logent deux couteaux 65 destinés à ,couper le clou laminé tout en don nant la forme à sa pointe.
Les deux leviers 63 sont symétriques par rapport au plan axial X-X de la machine. Chaque levier porte :deux segments de tou rillon 66 ayant un saxe commun, l'un logé dans un alésage du volet 61, l'autre daais un alésage d'un palier 6 7 fixé sur @ce volet. Les deux segments de tourillon sont alésés de façon qu'au montage des leviers 63 sur le volet 61, un axe cylindrique 68 engagé en tre :eux les maintient sans jeu à leur place.
Ces deux leviers pivotent ainsi sur un même axe: Dans le porte-couteau 64, une vis 69 permet -de régler la position-des cou teaux suivant la direction de leurs axes. De même que les pressions, le couteau porte un cran et la vis de réglage est munie de stries pour empêcher que cette dernière ne se dé visse pendant le travail. Une vis 70 presse sur une tige 71 dont une extrémité épouse la forme d'une rainure triangulaire taillée sur la tige :cylindrique du couteau, et l'oriente d'une façon convenable.
Deux rampes 72 fixées sur les porte-cou- teaux sont taillées de telle -sorte que les flancs du porte-poinçon 44 peuvent écarter les couteaux de façon à éviter tout contact :du poinçon .avec ces derniers quand il prend la position horizontale, dans le cas où les ressorts de rappel 73 n'agiraient pas assez rapidement sur les leviers 63.
D'autre part, dans le but !de faciliter la pénétration des clous entre les couteaux, une fourchette 96 dont l'ouverture est :conver- gente comme il est indiqué aux fig. 8 à 10, est fixée, en avant des couteaux, soit au vo let 61, soit à un conduit de chute 79 porté par celui-ci.
Une came de l'arbre à cames 3 commande un levier à galet 7.1 dont une double rampe 75, agissant sur les galets .des leviers 63, fait rapprocher les faces actives 76 des couteaux jusqu'à ce qu'elles se touchent. La pointe du clou se trouve ainsi formée par écrasement, mais la coupe n'est pas ,complète; afin de la terminer, les couteaux restent en :contact pen dant une partie du mouvement que fait le poinçon pour prendre sa position horizon tale;
un bras de levier 77 du p-orte-poinçon 44 éloigne alors les couteaux des pressions par l'intermédiaire de bielles jumelles 78 at telées au volet 61, :et arrachent ainsi le clou du reste du fil en étirant le métal :qui n'était pas coupé; l'acuité de la pointe se trouve ainsi :augmentée.
Les couteaux en s'ouvrant abandonnent le clou et le poinçon vient prendre la posi tion horizontale pour écraser la tête :du clou suivant. Le clou terminé tombe dans un @con- duit 79 fixé au volet 61 et sort de la ma chine par un tube 80 fixé au bâti.
Une languette 81 fixée au porte-poinçon 44 empêche les elous de sauter à l',extérieur du conduit.
Un chariot 82 guidé par une glissière 83 est relié par un levier 85 et une bielle 84 au levier 31 de façon que ce chariot 82 est dé placé en sens inverse des pressions. Sa ,course est réglée par l'épaisseur d'une cale changeable 86, qui .a pour effet d'abaisser plus ou moins l'axe 87 sur lequel oscille le levier de chariot.
Un tube guide-fil 88, figé au chariot, pénètre à frottement doux dans le tube guide- fil de coulisseau 33; un trou y est aménagé pour le passage d'un patin 89 servant à ser rer le fil.
Une came 90 qui est solidaire -de l'arbre 40 .actionne par, l'intermédiaire ,d'un levier u1 et de bielles<B>92</B> le levier -de patin 9" de façon à tirer celui-ci quand les excentriques des pressions rapprochent celles-ci et qu'ils ne le tirent plus quand les pressions s'é cartent.
Dans le premier cas, l'effet du ressort 94 sur le patin 89 étant annulé, ce dernier ne serre plus le fil; dans le second cas, c'est le contraire qui .a lieu; il s'ensuit que le fil est làché par lu patin pendant le laminage et serré pendant le retour, des pressions.
Le fonctionnement de la machine est le suivant: Les mouvements des différents organes sont tous déterminés par les cames portées par l'arbre 3.
En supposant que les pressions viennent d'arriver à fin de course de la,min:age (fig. 9), les mouvements se produisent dans l'ordre suivant <B>10</B> Les excentriques 16 laissent les pres sions s'écarter du fil sous l'action des res sorts; le patin serre le fil dans le tube.; ?0 Retour des pressions vers le plateau 14; le chariot pousse-fil avance le fil de la quantité nécessaire à la. confection de la pointe et de la tête;
<B>30</B> Les excentriques 16 qui ont déjà coni- niencé dans le temps précédent à. rapprocher les pressions, terminent ce mouvement (fig. 10). Le fil se trouve légèrement écrasé; le patin ne le serre plus; .I0 Dcrasement du fil par les couteaux (fig. 10);
<B>50</B> Les couteaux restent rapprochés pen dant que le poinçon commence à. descendre et par suite de leur déplacement par l'action du bras 7 7 et des biellettes 78 ils arrachent le clou en s'éloigmant des pressions; 6o Les couteaux s'ouvrent, le clou tombe et le poinçon est amené dans sa position hori zontale (fig. 8);
<B>70</B> Le poinçon écrase la, tête et commence à. reculer; <B>80</B> Ce recul continue pendant que le poin çon se relèves et que les pressions laminent le corps du clou en entraînant le fil (fig. 9). Le fonctionnement se reproduit alors comme ci-dessus.
Il est à remarquer que l'enlèvement des porte-pressions est facile et rapide puisqu'il suffit de dégager leurs crapaudines et leurs rotules les unes des autres; les biellettes ?1 restent alors < attachées au coulisseau ?9. Il est par suite commode de régler la position des pressions et -de procéder à l'entretien ou au remplacement de celles-ci. Le montage des couteaux donne d'ailleurs les mêmes fa cilités de démontage et d'entretien.
On remarquera: que la. forme représentée sur la, fig. 7, dans laquelle le corps est ren flé vers le milieu de sa longueur, présente l'avantage de donner au clou une grande ri gidité et .d'éviter qu'il ne fléchisse sous le coup du marteau. L'obtention de clous de cette forme est facile puisqu'il suffit de don ner à la face active des pressions une cour bure appropriée; un tel résultat n'est pas pos sible avec les machines usuelles dans les quelles les pressions doivent marteler succes sivement plusieurs portions de la, longueur du clou.
Il va sans dire que dans le cas où la forme des ;clous à. obtenir sera différente de celle représentée, on pourra varier la forme et le nombre des pressions. En particulier, on pourra modifier la forme -de celles-ci et celle du poinçon de façon à produire des tête rondes ou en goutte de suif ou en pointe de diamant, etc. ou à. donner au corps des clous une section étoilée, etc.
Sans s'écarter de l'invention, on pourra varier les -dispositifs de montage et de com mande des outils décrits ci-dessus, par exem ple monter les porte-pressions sur de vérita bles axes au lieu .de rotules, etc.
Machine for making nails. The present invention relates to a machine for manufacturing nails of poly gonal section, starting from a continuous steel wire by means of a set of shaping tools arranged to act simultaneously on several sides of the wire.
In the object of the present invention, the set of tools oscillates in the direction of the length of the wire as they are clamped thereon so as to produce a rolling action thereon.
One embodiment of a machine in accordance with this invention is shown in the accompanying drawing by way of example.
Fig. 1 is a longitudinal vertical section of the. machine; Fig. 2 is a cross section taken along line A-A of FIG. 1 and viewed in the direction of the arrow Z; Fig. 3 is a cross section taken on the same line, but seen in the opposite direction to the arrow Z; Fig. 4 is a plan of the machine with the cover removed and the pressure plate cut horizontally;
Fig. 5 shows details of the pressure holder, partially in section taken along line B - B of FIG. 2 and on a larger scale; Fig. 6 is an elevation corresponding to FIG. 5, the tool holder being partially cut; Fig. 7 is an elevation of a finished nail; Figs. 8, 9 and 10 represent three phases of the making of a nail;
Fig. 11. is a vertical section of the thread pusher; Figs. 12 to. 15 show in detail the construction lines of the pressures.
The frame 1 forming a sealed box and provided with a cover 2 encloses the components of the machine; the lower part of these components is lubricated by bubbling in the oil which is contained in the frame, and a pump delivers the oil to the components which cannot be reached by the bubbling.
The machine comprises five groups of elements: <B> 10 </B> The parts carrying out the rolling <B> (read </B> body of the nail; 20 The parts carrying out the making of the head; <B> 30 </B> The components making the tip of the nail; 40 The thread pusher; <B> 50 </B> The camshaft 3 with its fixed pulley, its idler pulley and the flywheel.
The four pressures 4., in hardened steel, are cylindrical, fi @ ^. 5, 6, 13, 14, 15 and 16; each of them comprises: 1o La, active face <I> c d e f </I> and the lateral face c <I> d le </I> Z whose conformation will be described later; The chamfer d 7a which is formed at one end of the active face when the nail is to have a countersunk head; <B> 30 </B> The flat face which is parallel to the axis 0 O of the pressure and prevents it from rotating in the pressure holder 5 by being applied against a wedge 6 by the clamping screw î (fig. 6).
40 The face which is on the side opposite the active face c d <I> e f </I> and which bears a notch 10 cut in the. pressure.
This notch fits in the radiating grooves 9 of a stop screw 8 and prevents the latter from rotating after adjustment of the. position of the. pressure in the direction of its axis.
The. Lateral face <I> c d le l </I> and the flat face: have pressure on the same side.
The axis 0 0 is common to the pressure and the pressure carrier.
The center of the stopper of the plug 11 is located on this axis.
The ball 13 (fig. 5) is screwed onto an arm 12, which is integral with the pressure carrier 5 and placed relative to the axis 0 0 on the same side as the wedge 6.
The center of the ball 13 is found: 1o On a plane passing through the axis 0 0 and perpendicular to the contact plane of the. wedge 6 with the flat face of the pressure; 2o On a straight line such that <I> DN </I> (fis. 13, 1 <B> 5 </B>) passing through the center of the crapaudine 15 e1 making with the axis 0 0 an angle of approximately 4.). thirst, 45 <B> 1 </B> <I> - a, a </I> being a small angle intended to keep the pressure sides strongly applied during the work against the active faces, in order to prevent the material of the nails does not enter the interstices and cause breakage.
The use of the small angle α for the same purpose is moreover already known in similar machines in which the pressures move longitudinally in an invariable plane.
The four pressure carriers 5 are arranged along the diagonals of a square C, <I> D </I> EF (fig. 2) and can oscillate around the respective sides of this square, or more exactly around the lines such as DN making a small angle a with the sides of said square, then that the centers of the ball joints 15 and 13 are on these lines. In these oscillatory movements, the axes of the four pressures describe portions of conical surfaces.
The position of the pressures on the plate 14 is fixed as follows: The sliders 11, in hardened steel, rest on the ball joints 15, also in hardened steel, which are fixed on eccentrics 16 pivoting in the plate 14 and serving to impart to the pressures the necessary intudinal movement.
The ball joints are. at. equal distance from the axis of the plate 14 and 90 from each other (fig. 2 and 6). Four side springs 17 have the effect of mutually maintaining the pressure on their ball joints and their side faces against their active faces. Wedges 18 acting on rods 19 serving to relax the springs for disassembling the pressure carriers and to stretch them during assembly.
Four spring: longitudinal 20 attachments to the bottom of a slide 29 are hooked on the side opposite to the pressure arm 12 with respect to the axis 0 0 of the latter. They hand hold each pressure applied against a respective rod 2l and the ball of the pressure carrier arm 7 3 in its frame 22 (fig. 1 and 5).
The pressures being thus mounted on the plate, the lateral face of each of them must have by construction an inclination on the plane (the 1a, wedge 6 such that its edge rests exactly on the active face of the neighboring pressure at any position of, pressure> during their reciprocating movements The faces being suitably machined, it will be the same for all the positions.
The rods 21 are terminated by two ball joints, one of which rests on a clamp 23, made of hardened steel, fixed to the pressure carrier and the other on a clamp 24 fixed to the bottom of the slide 29.
A pin 25 fixed to the housing of this .dernière crosses the connecting rod 21 with play and prevents it from falling when the pressures are removed.
The sliders 22 are placed on their supports 26 (so as to maintain the centers of the ball joints 13 of the pressure arms in the plane of the eccentric ball joints 15. On the rods 27 of the sliders 22 (fig. 5 and 6) are fixed washers 28 which prevent these baskets from falling when the pressures are released.
These rods pass through a hole in the support 26 with sufficient play so as not to impede the movements of the sliders 22 when the pressures approach or move away from the axis of the plate.
On the slide 29 is fixed a key 30 sliding in a groove of the corresponding bore of the plate 14 and preventing it from turning. This slider is connected to a double-acting lever 31 by two twin connecting rods 32 placed to, right and left of the slider wire guide tube 33, which crosses the axes of the connecting rods, the upper arm of the double-acting lever 31 and the slide 29, to which it is attached.
The lever 31. pivots about an axis 34 and carries two arms, one to the right, the other to the left of the camshaft 3. The rollers carried by these arms are actuated by two separate cams, one producing the movement of work and the other the return of pressure.
The work is done @ quan, d these move away from the plateau. On return, at the end of the stroke, the .coulisseau 29 is in contact with a stop 35 fixed to the plate and supporting the shock which results from the punching of the head of the nail.
The pressure eccentrics 16 are sy metric two by two with respect to the plane P P (FIG. 2).
The roller levers 36 integral with these eccentrics are controlled two by two by the same double ramp 37 which moves parallel to the axis of the plate and they are returned by two springs 95. These double ramps 37 are connected by connecting rods. blades 38 to the arms of a double-acting lever 39, integral with a shaft which pivots around its axis 40, and which carries two roller arms, one to the right of the other to the left - of the camshaft 3.
These arms are controlled by two separate cams, producing the movement of the double ramps, one in one direction in the other.
As a result of the oscillation of the eccentrics 16, the ball joints 15 bring them together. pressures 5 of the axis of the plate 14 before the rolling work so that they can roll the body of the nail to the dimensions provided. When the rolling is finished, the pressures move away so that the wire is not dragged by them on their return to the plate.
Three types of square-section nails can thus be obtained: l0 Nails whose faces are plane and parallel to the longitudinal axis; 20 Nails whose faces are flat and form the same -angle with the axis of the nail (nails thinned towards the point); .
<B> 30 </B> Nails with rounded or hollow faces, instead of being flat as for the first two types.
Proper nail fabrication requires two pressure conditions.
l0 By its rotational movement, the active face <I> e d </I> e f, on which the wire rests, must be shaped so as to give the desired shape to the face @du-nail; 2o The edge c d of the lateral face <I> c d 7c l </I> must during the rotation remain constantly in (, ontact with the active face of the neighboring pressure in order to avoid burrs.
To achieve the first -of these conditions, the active face <I> c cl ef </I> is generated by an arc of a circle 3'IQN, rotating from <I> d to c </I> around from the, right <I> D N. </I> The center R of this arc is located at. the intersection of lines DN and IL; <I> I </I> is the center of the square <I> CDE </I> F and <I> IL </I> is 45 with <I> D N. < / I>
For the first type <B> to- </B> nail, the radius of the generating arc M Q <I> N </I> remains constant from d to c and the generated surface is spherical.
For the -second type, the radius: increases from d to c in proportion to la. angular value of its rotation.
For the third type, it is easy to understand that it is possible, by suitable variations in the radius of the generator, to obtain convex or hollow faces.
To achieve the second condition, the lateral face <I> cd <B> le, </B> </I> Z is generated by a straight line na <I> n </I> moving along a curve icilenfiqu-e at . that of the active face & - the pressure a: dja.cente and parallel to the, straight line <I> I L. </I>
Let us consider (fig. 15 <B>) </B>, two pressures close to p1 <I> p., </I> the lateral face @of lia. first being applied exactly on the active face. of the second: the axes 0 O of one and the other are in the same plane.
For the first type of nail, if we rotate <B> (the </B> the same quantity of them presses p1 p. Ka. Around their respective ball joints 11, the pressure p1 will turn around of the line CR, its axis 0 0, making with that-, -i an invariable angle,
since the point R is the center of a sphere on which this pressure rests and the lateral face of p ,, will remain in contact with 1 <a. active face pn, despite lie, lateral displacement of the latter.
It will be the same for all the presions and that also for the other two nails lyhes, because the edge d c of the. pressure?) ,. being placed in contact with the active face of the neighboring pressure, each point harmed the composing it can be:
considered as applied to a sphere with a radius equal to that of the <B>, </B> generator corresponding to the point of contact and will behave as in the previous case.
It can be seen (especially in the completed FIGS. 8 and 9 which show three pressures at the start and at the end of the rolling, the fourth being removed) that the wire unfolds transversely on the. active face of each pressure during rolling the displacement of the wire on the active face of the pressure p. being particularly visible in FIGS. 8 and 9; the direction of this relative displacement is indicated by arrows;
the thread consequently has a tendency to entrain the. pressure by friction and detaching it from that with which it is in contact; especially towards the end of the operation this inconvenience is avoided, thanks to the arm 12 which prevents it from rotating freely around its longitudinal axis. Organs making the head.
The punch holder 44 is carried by a lever 41 which can pivot on an axis 42-, a connecting rod 43 connects it to the lever <B> 31 </B> controlling the pressures, such that the punch holder lever moves at the same time and in the same direction as the pressures;
the punch holder 44, which can oscillate on the lever 41 around .db the axis of the journals 45, contains a cylindrical rod 46 on which the punch 47 is screwed, made of hardened steel, blocked by a nut.
A return spring 48 is also enclosed in the punch holder to bring the punch back inside.
The punch holder sr moves gently in a slideway 49 which maintains it laterally when the head is pushed back. The oscillating movement of the punch holder around the journals 45 is obtained by means of twin connecting rods 50, an angled lever 51, a connecting rod 52 and a lever. double-acting 53 (with, two rollers, controlled by two cams of the camshaft 3 (fil-. 1 and 4).
These cams are shaped <B> de </B> such that they keep the punch holder tilted (as in fig. 1) when the punch is not working and horizontal when it is to form the head; the punch holder is in the latter case in contact with a stop 54.
Ballast at this time that the punch is pushed by a punch plunger 55 wedged by a lever 56 and its roller, a connecting rod 57, a single (or double) lever ef fect 58 with a cam (or two cams) of the camshaft 3. The return of these parts is produced by springs 59 and 60.
Organs for making the tip of the nail.
A flap 61 oscillating around the axis of the journals 62, supports knife levers 63 on which are fixed two knife holders 64, which house two knives 65 intended to cut the rolled nail while giving the shape to its point.
The two levers 63 are symmetrical with respect to the axial plane X-X of the machine. Each lever carries: two journal segments 66 having a common axis, one housed in a bore of the shutter 61, the other in a bore of a bearing 6 7 fixed on this shutter. The two journal segments are bored so that, when the levers 63 are mounted on the shutter 61, a cylindrical pin 68 engaged between them: they hold them without play in their place.
These two levers thus pivot on the same axis: In the knife holder 64, a screw 69 makes it possible to adjust the position of the knives in the direction of their axes. As with the pressures, the knife has a notch and the adjustment screw is provided with ridges to prevent the latter from loosening during work. A screw 70 presses on a rod 71, one end of which follows the shape of a triangular groove cut on the rod: cylindrical of the knife, and orients it in a suitable manner.
Two ramps 72 fixed on the knife holders are cut in such a way that the sides of the punch holder 44 can move the knives apart so as to avoid any contact: of the punch with the latter when it takes the horizontal position, in the case where the return springs 73 do not act quickly enough on the levers 63.
On the other hand, with the aim of facilitating the penetration of the nails between the knives, a fork 96, the opening of which is convergent as indicated in FIGS. 8 to 10, is fixed, in front of the knives, either to the void 61, or to a drop duct 79 carried by the latter.
A cam of the camshaft 3 controls a roller lever 7.1 of which a double ramp 75, acting on the rollers .des levers 63, brings the active faces 76 of the knives closer together until they touch each other. The point of the nail is thus formed by crushing, but the cut is not complete; in order to complete it, the knives remain in: contact during part of the movement made by the punch to take its horizontal position;
a lever arm 77 of the punch holder 44 then moves the knives away from the pressures by means of twin rods 78 at teled to the shutter 61,: and thus tear the nail from the rest of the wire by stretching the metal: which does not was not cut; the sharpness of the point is thus: increased.
When opening, the knives abandon the nail and the awl takes the horizontal position to crush the head: of the next nail. The finished nail falls into a conduit 79 attached to the shutter 61 and leaves the machine through a tube 80 attached to the frame.
A tab 81 fixed to the punch holder 44 prevents the elous from jumping out of the duct.
A carriage 82 guided by a slide 83 is connected by a lever 85 and a connecting rod 84 to the lever 31 so that this carriage 82 is moved in the opposite direction to the pressures. Its stroke is regulated by the thickness of a changeable wedge 86, which has the effect of lowering more or less the axis 87 on which the carriage lever oscillates.
A wire guide tube 88, frozen to the carriage, penetrates gently into the slider wire guide tube 33; a hole is made there for the passage of a pad 89 serving to tighten the wire.
A cam 90 which is integral with the shaft 40 is actuated by the intermediary of a lever u1 and connecting rods <B> 92 </B> the shoe lever 9 "so as to pull the latter when the eccentrics of the pressures bring them closer together and they no longer pull it when the pressures move apart.
In the first case, the effect of the spring 94 on the pad 89 being canceled, the latter no longer clamps the wire; in the second case, the opposite takes place; it follows that the wire is there by the pad during rolling and tightened during the return, pressures.
The operation of the machine is as follows: The movements of the various components are all determined by the cams carried by the shaft 3.
Assuming that the pressures have just reached the end of the, min: age stroke (fig. 9), the movements occur in the following order <B> 10 </B> The eccentrics 16 leave the pressures s 'move away from the thread under the action of the resources; the pad clamps the wire in the tube .; ? 0 Return of the pressures to the plate 14; the thread pusher carriage advances the thread the amount necessary for the. making the point and the head;
<B> 30 </B> The eccentrics 16 that have already reached in the previous time at. bring the pressures closer together, complete this movement (fig. 10). The wire is slightly crushed; the pad no longer grips it; .I0 Crushing of the wire by the knives (fig. 10);
<B> 50 </B> The knives stay together as the punch begins to. descend and as a result of their displacement by the action of the arm 7 7 and the rods 78 they tear the nail away from the pressures; 6o The knives open, the nail falls and the punch is brought into its horizontal position (fig. 8);
<B> 70 </B> The punch crushes the, head and begins. move back; <B> 80 </B> This recoil continues as the punch rises and pressure rolls the body of the nail, pulling the wire (fig. 9). The operation is then reproduced as above.
It should be noted that the removal of the pressure-holders is quick and easy since it suffices to release their toads and their ball joints from each other; the connecting rods? 1 then remain <attached to the slide? 9. It is therefore convenient to adjust the position of the pressures and to carry out maintenance or replacement thereof. The assembly of the knives also gives the same ease of disassembly and maintenance.
Note: that the. form shown in, fig. 7, in which the body is bent towards the middle of its length, has the advantage of giving the nail great rigidity and preventing it from flexing under the blow of the hammer. Obtaining nails of this shape is easy since it suffices to give the active face of the pressures an appropriate curvature; such a result is not possible with conventional machines in which the pressures must successively hammer several portions of the length of the nail.
It goes without saying that in the event that the shape of the nails to. obtain will be different from that shown, we can vary the shape and number of pressures. In particular, the shape of the latter and that of the punch could be modified so as to produce round heads or in a drop of tallow or in a diamond point, etc. or at. give the body of the nails a star section, etc.
Without departing from the invention, it will be possible to vary the -devices for mounting and controlling the tools described above, for example mounting the pressure-holders on real axes instead of ball joints, etc.