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.