Mécanisme de brochage utilisant du fil métallique. La présente invention a pour objet un mécanisme de brochage utilisant du fil métal lique, du type dans lequel un organe de fa çonnage servant à façonner des cavaliers et un poinçon servant à enfoncer ces cavaliers effectuent un mouvement de va-et-vient sui vant une direction commune.
Ce mécanisme comprend un dispositif ser vant à supporter le cavalier en fil métallique pendant sa course d'enfoncement.
Dans les mécanismes de brochage à fil mé tallique connus, ce support pour le cavalier est assuré extérieurement par un élément de façonnage supérieur (que l'on peut appeler organe de façonnage extérieur ), alors qu'il est assuré intérieurement par un sabot sur lequel chevauche le cavalier et qui est pro gressivement écarté de la position qu'il occupe entre les branches du cavalier à mesure que ce dernier est chassé et pénètre dans la matière en cours de brochage ou d'agrafage.
Dans la description qui suit, les portions du cavalier, destinées à être enfoncées dans l'ouvrage à brocher, seront appelées bran ches du cavalier et la portion qui relie ces branches l'une à l'autre sera appelée tête du cavalier.
Dans l'hypothèse d'un dispositif de sup- port complètement efficace, la, limite théorique de pénétration d'un cavalier donné ne se trouve atteinte que lorsque l'écoulement plastique de la matière dont est fait<B>le</B> cavalier se produit, ou lorsque la résistance à la pénétration de la matière à brocher est suffisamment élevée pour que les branches du cavalier, au lieu de pénétrer dans la matière à brocher, se tor dent ou soient déviées de quelque autre ma nière dans cette matière.
Dans la pratique connue, le refus de pé nétration du cavalier intervient, avant que l'un ou l'autre de ces stades ait été atteint, du fait que la tête du cavalier plie et repousse le dispositif de support.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus et le mé canisme qui en fait l'objet est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif servant à sup porter le cavalier pendant sa course d'enfon cement, ce dispositif comprenant deux élé ments de support coopérants montés pour se mouvoir l'un par rapport à l'autre pendant l'opération d'enfoncement, éléments dont l'un présente une face supportant la tête du eava- lier et qui est perpendiculaire à, la direction du mouvement d'enfoncement depuis le début et pendant la plus grande partie de ce mou vement,
et dont l'autre vient se placer entre les branches du cavalier et est mobile trans versalement par rapport au plan du cavalier pour supporter conjointement avec. l'oryarre de façonnage la portion non enfoncée des branches du cavalier, à. mesure que la lon gueur de la portion non enfoncée diminue.
Pour des raisons pratiques, il. peut être désirable, dans différents cas, de modifier la construction pour l'adapter aux conditions à satisfaire, sans qu'on s'écarte du principe consistant à constituer le dispositif de sup port du cavalier par deux éléments coopérants dont. l'un est. destiné à assurer un support convenable, soit desmodromique, soit à. com mande par un ressort, pour la tête du cava lier, et dont l'autre a uniquement pour rôle de supporter les branches du cavalier; dans le cas de supports commandés par des ressorts, ces sup ports sont agencés de telle façon qu'ils aident. à supporter les branches et la tête d'un cavalier alors que celui-ci est enfoncé dans la matière à. brocher.
La disposition peut être telle que le mouvement d'un des éléments de support soit. commandé desmodromiquement pendant la majeure partie de l'opération d'enfonce ment du cavalier, après quoi la commande desmodromique est supprimée et la majeure partie de la fonction de support est assumée par l'autre élément de support à commande par ressort.
Dans le cas d'une action de brochage pro prement dite (sans agrafage ou fermeture du cavalier), la force de pénétration s'accroît jusqu'à la valeur requise au cours des pre miers stades de l'opération d'enfoncement, puis reste sensiblement constante. A mesure que la longueur de l'étai constitué par la por tion non encore enfoncée des branches du ca valier diminue, la tendance de la tête à s'af faisser diminue aussi. Dans le cas de l'agra fage, les conditions de pénétration sont ana logues, mais juste avant que les couches de matière aient été complètement. percées, la charge tend à s'accroître, puis tombe à. une faible valeur aussitôt que les pointes du ca valier se sont créées un chemin à travers les dernières couches.
Dans 1'11n et l'autre cas, par conséquent, si la tête est parfaitement supportée jusqu'en un point situé à faible distance du point où s'achève l'opération d'en foncement, la tendance de la tête à s'affaisser aura été réduite à un degré tel qu'elle ne donnera plus lieu à aucune difficulté.
Un espace de manipulation peut être prévu au-dessus du niveau supérieur de l'ou vrage à brocher, lorsqu'on travaille sur ce lui-ci; cet espace sera de préférence aussi grand que cela est pratiquement possible, et la tête du cavalier devant, de ce fait, être dé placée sur une grande distance, il est impor tant que cette tête soit. bien supportée.
Dans une forme d'exécution du méca nisme objet de l'invention, le support de la tête du cavalier est aussi utilisé à. la façon d'un bloc de pliage, ou barre à boucle, con jointement avec l'organe de façonnage exté rieur, pour couder le tronçon de fil métalli que rectiligne et lui donner la forme d'un ca valier, de sorte qu'il joue le double rôle d'un organe de façonnage intérieur, au cours du façonnage, et d'un support de tête pendant l'enfoncement. du cavalier. Ce double rôle n'est toutefois pas essentiel et l'on pourrait, si on le désire, modifier la construction, de manière à prévoir un organe de façonnage intérieur distinct du support de la tête.
Le dessin annexé représente, à. titre d'exemple, une forme d'exécution du méca- nisme objet de la présente invention.
Les fig. 1 à<B>7</B>, qui sont purement schéma tiques, en sont des coupes verticales partielles suivant un plan passant par les axes d'un organe de façonnage extérieur et d'un poin çon et à angle droit. par rapport au plan du cavalier une fois faconné.
Les parties fixes du bâti du mécanisme, qui supportent les éléments mobiles, ont été omises sur certaines des figures et, lors qu'elles ont été représentées, ces parties fixes n'ont été indiquées cule dans une mesure suf fisante pour expliquer le fonctionnement du mécanisme.
La fig. 1 représente les pièces mobiles dans leur position de repos. ou position la plus haute, avant le commencement des opérations de façonnage et d'enfoncement du cavalier.
Les fig. 2 et 3 représentent les stades suc cessifs de l'opération de faconnage.
Les fig. 4, 5 et G représentent les stades successifs de l'opération d'enfoncement du cavalier.
La fig. 7 représente le stade initial du mouvement. de retour des pièces, l'enfonce ment étant terminé. En se référant d'abord à la fig. 1, F dé signe le bâti fixe du mécanisme et C est une plaque de recouvrement frontale amovible, ces deux parties enveloppant un organe de chasse du cavalier (organe appelé ci-après poinçon ), un organe de façonnage extérieur qui effectue le façonnage du cavalier, ainsi que d'autres éléments qui seront, décrits plus loin. Le poinçon et l'organe de façonnage exté rieur sont guidés pour se mouvoir verticale ment, ce mouvement étant réalisé à l'aide de cames d'une manière connue.
est une ligne horizontale indiquant le niveau du sommet d'un ouvrage à brocher, l'intervalle qui sépare cette ligne de l'extré niité inférieure des éléments ou pièces mo biles du mécanisme étant nécessaire à titre d'espace de manutention.
1 désigne l'élément de façonnage supé rieur du cavalier, qui sera. aussi appelé ci-après organe de façonnage extérieur ou plus brièvement organe de façonnage ; et<B>le</B> est une portée destinée à recevoir un axe et un galet de came (non représentés) à l'aide des quels le mouvement vertical désiré est com muniqué, à partir d'un arbre à came, à l'or gane de façonnage.
A l'aide d'un dispositif qui ne fait pas partie de la présente invention, une longueur de fil métallique ir, entraînée et découpée à partir d'une bobine ou autre source d'alimen tation en fil métallique, est. amenée sur le pied d'un support de tête 6 (décrit phis loin) du cavalier, où elle est prête à. être pliée sous forme d'un cavalier par l'organe de façon nage.
Lin élément servant à supporter les bran- clics du cavalier, et qui sera appelé ci-après support. de branches , est constitué par un levier 3 qui pivote en 2 autour d'un axe prévu dans l'extrémité supérieure de l'organe de façonnage, le mouvement vertical clé ce levier étant. ainsi le même, en grandeur et dans le temps, que celui dudit. organe. Le support de branches est mobile autour du pi vot 2 pour pouvoir s'insérer entre les branches du cavalier et est normalement maintenu hors d'action par un ressort 4 qui prend appui et est prévu en 4a sur l'organe de façonnage.
Par suite de la descente de l'organe de façonnage, le support de branches se meut aussi vers le bas, à l'écart du fil métallique et du support de tête, jusqu'à ce que l'organe de façonnage ait plié le fil métallique sous forme d'un cavalier par-dessus le pied du support de tête et commence à. embrasser les branches du cavalier.
Dans la continuation du mouve ment de descente, une saillie 3a prévue au dos du support de branches vient heurter un poussoir 5 (fig. 2) monté dans le bâti fixe et sollicité vers ledit support. par un ressort 5a et, en surmontant la force du ressort 4 qui maintient ledit support en position de repos, le poussoir 5 oblige ce support à tourner au tour de son pivot et à, s'engager entre les branches -w2 du cavalier jusqu'à une position déterminée par la rencontre d'une face d'ar rêt 3b constituée sur le côté intérieur du sup port de branches avec une face verticale 1b de l'organe de façonnage.
L'extrémité infé rieure 3d du support de branches fait à ce moment saillie à travers le cavalier et est maintenue dans cette position (fig. 3), qui est celle dans laquelle il est destiné à coopérer avec le support de tête pendant le mouvement d'enfoncement, du cavalier. A ce moment, l'or gane de façonnage 1 est arrivé au contact de l'ouvrage IV et reste dans cette position jus qu'à ce que le cavalier ait été complètement enfoncé dans cet ouvrage. Lorsque le support de tête se meut vers le bas, comme il sera dé crit plus loin, il repousse le support de branches en surmontant l'action du poussoir à ressort 5, jusqu'à ce que l'enfoncement du ca valier soit sur le point d'être achevé.
L'enfon cement du cavalier, le montage et la cons truction du support de tête ainsi que la façon dont ce support coopère avec le support de branches vont maintenant être décrits.
Le support de tête est établi sous forme d'une tige 6 qui est normalement en position verticale, cette tige portant à son extrémité inférieure un petit pied en forme de crochet 6a qui est perpendiculaire à ladite tige et qui présente une face inclinée 6b de forme pro- pré à coopérer avec la -face inclinée frontale de l'extrémité 3d du support de branches. f1 son extrémité supérieure, le support de tête est pourvu, de chaque côté, de goupilles de guidage 8 qui sont engagées dans des fentes verticales 9 (fig. 4) pratiquées de chaque côté dans la plaque de recouvrement C.
Dans cette plaque de recouvrement est aussi montée une goupille 10 présentant un doigt excentri que 10a engagé dans l'extrémité inférieure d'une fente 11 pratiquée sur un des côtés du support de tête, et disposé de telle manière que, conjointement avec lesdites goupilles de guidage 8, ce doigt maintient la tige 6 du sup port de tête dans la position verticale pendant la plus grande partie de son mouvement, ce mouvement ne possédant aucune composante transversale pendant la période au cours de laquelle ce support supporte la tête du ca valier.
Les goupilles de guidage 8 situées à l'extrémité supérieure du support de tête sont normalement maintenues au contact de l'ex trémité supérieure des fentes 9 par Lui ressort de rappel 12, le support de tête étant ainsi maintenu dans sa position la plus haute.
Dans la plaque de recouvrement est aussi montée une goupille coulissante transversale 13, appelée ci-après goupille de verrouillage supérieure , laquelle goupille est destinée à entrer en prise avec un épaulement 14 prévu à. l'extrémité supérieure du support de tête. Cette goupille sert à retenir le support de tête pendant que l'organe de façonnage fa çonne le fil métallique sous forme d'un cava lier.
Le verrouillage peut être supprimé par une goupille de débrayage 15 fixée sur la face frontale de l'organe de façonnage 1. Lorsque cet. organe est sur le point. de terminer sa course de descente, la goupille de débrayage 15 vient heurter un bras 16 d'un levier à trois bras pivotant en 17 autour d'un axe fixe porté par la plaque de recouvrement C, le bras inférieur 18 de ce levier étant relié à la goupille de verrouillage 13, alors que le bras supérieur 19 bute, en position de repos, contre la face frontale de la plaque de recouvrement.
Un ressort 20, tendu entre l'extrémité du bras 18 et une goupille fixe 21 filée sur la plaque C, oscille d'un côté à l'autre de l'axe de pivo tement 17 et maintient la goupille 13 dans la position à laquelle elle a été amenée en der nier lieu. Le bras 16 est actionné dans le sens opposé, en vue de ramener la goupille 13 en prise avec l'épaulement 14, par une cheville de butée 22 correspondante filée au-dessous de la goupille 15 sur la. face de l'organe de façonnage, ladite cheville entrant en action lorsque cet organe est sur le point, d'atteindre sa position la plus haute.
Le support, de tête porte aussi, près de son extrémité inférieure, une petite goupille de verrouillage inférieure 23, qui coulisse trans versalement et est normalement maintenue poussée hors de son logement par une lame de ressort 24. Cette goupille de verrouillage est destinée à. s'engager dans une fente 7c, pratiquée sur la face du poinçon de chasse 7, en empêchant ainsi tout mouvement de des cente du support de tête par rapport. au poin çon de chasse après que la goupille de ver rouillage s'est engagée dans ladite fente et tant qu'elle n'en a pas été dégagée de la ma nière qui sera décrite plus loin.
Peu de temps après que l'organe de façon nage et le support de branches ont. atteint leur position la plus basse, mais avant le mou vement d'enfoncement du cavalier, une face inclinée 7b prévue près de l'extrémité infé rieure du poinçon repousse ladite goupille 23 contre l'action de son ressort jusqu'à ce cl-Lie la fente 7a prévue sur la face dudit poinçon ait. été amenée à, une position dans laquelle la. goupille (fig. 3) peut s'engager dans cette fente. Le mouvement de descente du support.
de tête contre l'action du ressort de rappel<B>12</B> est, empêché dès que la face inclinée 6b du support de tête rencontre la face inclinée 3d du support de branches qui est. soumis à l'ac tion d'un ressort puissant sollicitant le pous soir. Lorsque la cheville 23 est. engagée dans la rainure 7u, le point d'entraînement chi poinçon est. situé sur la tçte w1 du cavalier et le poinçon dans son mouvement descendant entraîne par l'intermédiaire de ladite tête iv1 le support de tête.
Celle-ci ne peut pas effec tuer de mouvement descendant. par rapport au poinçon du fait, de l'engagement de la che ville \?.'i dans la rainure 7a, bien. qu'un léger jeu soit prévu pour s'assurer que le poinçon soit bien en prise avec la. tête du cavalier. Les stades subséquents de la course d'enfoncement du cavalier sont indiqués sur les fig. 1, 5 et 6.
II résulte de l'ageneement ci-dessus que le poinçon et la tête de support sont verrouillés mutuellement et se meuvent alors verticale ment vers le bas, la face inclinée 6b du sup port de tête contraignant progressivement le support. de branches à s'éloigner du cavalier de la manière précédemment décrite. Toute fois, comme la tête du cavalier est entière ment supportée par une face qui est perpen diculaire à la direction de la force qui effec tue l'enfoncement pendant ce mouvement et comme, en même temps, les étais constitués par la portion non encore enfoncée des bran ches du cavalier sont soutenus latéralement.
par le support. de branches pendant que la longueur de ses étais diminue, le cavalier con serve sa forme. Le cavalier est supporté de cette façon jusqu'à ce que les branches du cavalier soient sur le point d'être entièrement enfoncées à travers la matière. La fi-. 6 re présente l'achèvement de l'opération de chasse ou d'enfoncement. du cavalier.
Au moment. où se stade de la fi-. 6 est. sur le point. d'être atteint, un léger mouvement de ro tation est communiqué à la goupillelOdont le doigt. excentrique 10a est. en prise avec la fente 11 du support de tête, ce mouvement étant. effectué par une liaison (non représen tée) avec le mécanisme de commande de la tête brocheuse de toute manière appropriée.
Ceci provoque le déverrouillage entre le sup port de tête et le poinçon et permet à ce sup port de se dégager du cavalier; dans ce mou vement de pivotement et de dégagement du support de tête, le support de branches suit le support de tête et s'engage de nouveau à l'intérieur du cavalier sous l'action du ressort 5a, jusqu'à ce que la tête du cavalier et le poinçon le repoussent hors du cavalier et que ce dernier ait été complètement enfoncé, le poinçon retenant, entre temps le support de tête sur une tablette prévue juste au-dessous de la face inclinée 7b.
Après une courte période de repos néces saire pour fermer l'agrafe, l'organe de façon nage extérieur commence à remonter, en en traînant dans son mouvement le support de branches, qui est ainsi soustrait à la com mande du poussoir à ressort 5.
Le poinçon effectue aussi sa course de retour, mais le sup port de tête, qui n'est à ce moment sollicité vers le haut que par son ressort de rappel 12, ne peut se mouvoir vers le haut qu'après que l'extrémité inférieure du poinçon est pàssée en regard du pied 6a dudit support, celui-ci 0<B>Il</B> issant alors de nouveau au-dessous de l'ex trémité du poinçon et étant rappelé sous l'ac tion du ressort 12 jusqu'à ce qu'il ait. atteint sa. position la plus haute.
Le poinçon et l'or gane de façonnage extérieur continuent leur mouvement vers le haut, la goupille 10 ra mène le support de tête à sa position verticale et, finalement, la goupille de verrouillage su périeure 13 est réengagée au moment. où l'or gane de façonnage extérieur a terminé sa course vers le haut. L'état initial du méca nisme est maintenant rétabli, le méca nisme étant prêt pour un autre cycle de tra vail.
Le mécanisme décrit peut aussi être appli qué, par exemple, aux machines dans lesquel les il n'est. pas nécessaire de prévoir un espace de manutention entre la tête brocheuse et le support de l'ouvrage, auquel cas un seul des éléments de support du cavalier, par exemple le support de branches, doit avoir un mouve ment horizontal.
Dans le mécanisme décrit, le fait que le support du cavalier est constitué par deux élé ments montés et commandés séparément, mais qui coopèrent, présente l'avantage de permet tre de se rapprocher considérablement de la limite théorique de la pénétration du cavalier comme défini précédemment.
Un autre avantage réside dans le fait que la tête du cavalier est supportée perpendicu lairement à l'ouvrage pendant presque toute la durée de l'opération d'enfoncement.