Dispositif pour presse à étamper, servant à amener des pièces chauffées à une température déterminée dans la matrice de la presse L'objet de la présente invention est un dispositif pour presse à étamper avec matrice fixe et poinçon mobile à cadence de frappe déterminée, comprenant un corps de chauffe et servant à amener des pièces chauffées à une température déterminée dans la ma trice de la presse.
On a déjà prévu de tels dispositifs pour des presses à étamper. Dans ces dispositifs connus, les pièces à étamper tombent une à une d'un chargeur, tout d'abord dans un enroulement, où elles sont chauffées à la température voulue par induction à haute fré quence, puis de cet enroulement par un canal relati vement long sur le bloc fixe de la presse, où l'ou vrier servant la presse peut les saisir afin de les pla cer dans la matrice.
L'inconvénient de ces dispositifs est de provo quer un refroidissement indésirable et difficilement contrôlable desdites pièces, dû au fait qu'en tombant à partir de l'enroulement d'induction, elles entrent en contact avec des organes (canal, bloc de la presse) dont la température est nettement inférieure.
Le but de la présente invention est de remédier entre autres à cet inconvénient en équipant ledit dispositif d'un transporteur qui entraine les pièces à étamper tout d'abord à travers ledit corps de chauffe et qui les amène ensuite à proximité immédiate de la matrice de la presse, et d'un mécanisme de com mande de ce transporteur, qui est agencé de façon à faire avancer ce dernier par intermittence, d'un pas à chaque coup de presse, ce mécanisme de com mande et le transporteur étant agencés de façon à laisser lesdites pièces dans le corps de chauffe pen dant un temps déterminé, afin de les chauffer à la température voulue,
puis à les entraîner hors du corps de chauffe et à les amener au cours d'un même pas à proximité immédiate de la matrice, au moment précis où elles doivent être placées dans celle-ci.
Une forme d'exécution du dispositif, objet de l'in vention est représentée, schématiquement et à titre d'exemple, au dessin annexé dans lequel la fig. 1 est une vue en plan schématique d'une presse à étamper équipée de ladite forme d'exé cution ; la fig. 2 est une vue en élévation de cette forme d'exécution, avec certaines parties en coupe, et la fig. 3 est une coupe selon la ligne III-III de la .fig. 2.
Le dispositif décrit est destiné à être monté sur une presse de type usuel, constituée dans le cas par ticulier par un balancier à friction, qui comprend un socle portant une matrice -2, et un bloc mobile portant un poinçon (non représentés) destiné à frapper sur une pièce posée dans ladite matrice, le poinçon et ladite matrice étant façonnés de manière à donner aux pièces posées dans ladite matrice une forme dé terminée.
Il y a déjà quelque temps qu'on a proposé d'étam per des pièces chauffées préalablement. Un tel chauf fage permet en effet d'étamper en un seul coup de presse des pièces aux formes compliquées, avec des saillies longues et minces, comme, par exemple, des carrures de boite de montre avec cornes pour la fixation d'un bracelet, et cela à partir d'un bloc cy lindrique en laiton ou même en acier inoxydable. Cet étampage à chaud en une seule opération a, de plus, l'avantage d'éviter les recuites intermédiaires auxquelles doivent être soumises après chaque coup de presse les pièces qu'on étampe à froid en plu sieurs fois.
Comme les presses connues, la presse décrite est équipée d'un extracteur actionné par une barre 3 fixée au bloc mobile portant le poinçon de la presse afin de faire ressortir de la matrice la pièce qui y a été frappée. Cette barre 3 (fig. 2) effectue donc un mouvement vertical de va-et-vient.
La presse utilisée dans le cas particulier est un balancier à friction dont le bloc mobile est actionné de haut en bas et réciproquement à intervalles régu liers. Pendant le temps où le bloc mobile de la presse est en haut, l'ouvrier chargé du service de la presse (qui est placé à gauche dans la fig. 1) a pour tâche d'ôter de la matrice 2 la pièce qui vient d'y être étam pée et que l'extracteur fait sortir de cette matrice, et de remettre une nouvelle pièce à étamper dans cette matrice.
Pour simplifier les mouvements de cet ouvrier, un dispositif d'amenée 4, décrit ci-après en détail, est monté derrière la presse, légèrement en biais par rapport à celle-ci, comme on le voit à la fig. 1. Ce dispositif 4 est destiné à amener les pièces à étamper, chauffées à la température voulue, à proximité de la matrice 2, un peu en arrière et sur la gauche de celle-ci, de façon que l'ouvrier desservant la presse puisse les saisir facilement en avançant la main droite en direction de la matrice.
Le dispositif d'amenée 4 est représenté en détail aux fig. 2 et 3. Il comprend une bande sans fin 5 guidée par des rouleaux 6, 7, 8 et tendue par un rou leau 9, qui est monté sur un cadre mobile 10, placé éventuellement sous l'action d'un ressort (non repré senté) et tourillonné en 11 sur deux traverses 12 reliées rigidement, mais de manière réglable à des montants 48 fixés aux flancs d'un bac 50, qui est fixé lui-même au socle 1 de la presse.
Tandis que le rouleau 8 est pivoté aux extrémités des traverses 12, le rouleau 7 est pivoté aux extrémités de deux tra verses 46, également reliées rigidement, mais de ma nière réglable aux montants 48, et le rouleau 6 est pivoté sur deux montants 36 également fixés aux flancs du bac 50. Vu les possibilités de réglage en direction horizontale et verticale des traverses 12 et 46, le rouleau 7 peut être placé tout près de la matrice 2 tout en maintenant la partie supérieure de la bande 5, qui s'étend entre les rouleaux 6 et 7 parfaitement horizontale.
L'entrainement de la bande 5 est assuré par la barre 3 de la presse, qui actionne l'extracteur (non représenté) de celle-ci. Dans ce but, un étrier 13 est fixé à la barre 3 par un boulon 14, qui permet de placer cet étrier à la hauteur voulue sur ladite barre. L'étrier. 13 présente deux bras 15 et 16 por tant chacun une vis de butée 17, dont la position par rapport aux bras 15, 16 est assurée par un contre- écrou 18. Un levier 19 est tourillonné sur une oreille 20 du bac 50.
L'un des bras du levier 19 est engagé entre les extrémités des vis 17, qui font basculer le levier 19 de la position représentée en traits pleins à la fig. 2 à la position représentée en traits mixtes et vice versa, lorsque le bloc mobile de la presse des cend et remonte. L'autre bras du levier 19 actionne une barre 21 vers le haut quand le bloc mobile de la presse descend, et vers le bas quand ce bloc re monte. Dans ce but, l'extrémité de cet autre bras du levier 19 présente une ouverture 22, dans laquelle est engagée la tige d'une vis 23 montée à l'extrémité in férieure de la barre 21.
Dans ces conditions, le levier 19 pousse la barre 21 vers le haut en agissant direc tement sur l'extrémité inférieure de cette barre, et il la tire vers le bas en agissant sur la tête de la vis 23. La barre 21 est guidée par une glissière 24 mon tée sur l'un des flancs du bac 50. Elle est retenue dans cette glissière 24 par des brides 25.
La barre 21 présente une denture 26 sur l'un de ses bords. Cette denture 26 est en prise avec la den ture d'une roue 27, montée folle sur l'arbre du rou leau 6 autour duquel passe la bande 5. Deux cliquets à ressort 28, montés sur la roue 27, sont en prise avec une roue à rochet 29, solidaire de l'arbre et par conséquent du rouleau 6. Les organes 27, 28 et 29 constituent ainsi un mécanisme à roue libre accou plé au rouleau 6 de telle façon que ce rouleau 6 n'est entrainé qu'au moment où la barre 21 des cend, ledit rouleau restant immobile lorsque la barre 21 monte, du fait que les cliquets 28 sautent simple ment par-dessus les dents de la roue 29.
En d'au tres termes, la bande 5 n'avance qu'au moment où le bloc mobile de la presse remonte avec la barre 3, après que le poinçon qu'il porte a effectué son opéra tion. La bande 5 reste donc immobile pendant tout le temps que le bloc mobile de la presse est dans sa position supérieure, qu'il descend en vue de frapper la pièce qui se trouve dans la matrice 2, et qu'il reste à la fin de sa course, dans sa position inférieure.
Etant donné que le cycle de la presse est cons tant, la bande 5 avance d'un pas, toujours le même, à intervalles réguliers, entre chaque coup de presse, pendant que le bloc mobile de la presse remonte vers sa position supérieure.
Si le temps qui s'écoule entre deux pas de la bande 5 est déterminé exclusivement par le cycle de la presse, la longueur de ces pas peut être réglée grâce aux vis 17. Dans ce but, les bras 15 et 16 de l'étrier 13 présentent chacun une rangée d'ouvertu res situées en regard les unes des autres, qui permet tent de placer les vis 17 dans différentes positions, afin d'agir sur le bras du levier 19, engagé entre leurs extrémités, en des points plus ou moins rap prochés de l'axe de pivotement de ce levier.
Bien que le bloc mobile de la presse, et par conséquent la barre 3, effectuent toujours à peu près la même course, quel que soit l'outillage (matrice, poinçon) monté sur la presse, il est néanmoins possible de pro voquer des déplacements angulaires plus ou moins grands du levier 19, en déplaçant simplement les vis 17 le long des bras 15 et 16 de l'étrier 13.
Au lieu de prévoir une rangée d'ouvertures dans les bras 15, 16 de cet étrier et de permettre d'ob- tenir ainsi un nombre correspondant de pas différents de la bande 5, on pourrait naturellement aussi créer la possibilité d'obtenir n'importe quel pas d'avance ment pour la bande 5, en réglant la course du levier 19 de manière continue, par des vis 17 montées sur des coulisseaux mobiles dans des glissières des bras 15 et 16.
Les pièces à étamper 31 sont amenées sur la par tie supérieure, horizontale de la bande 5, par un chargeur comprenant un canal 30. Ce canal 30 est incliné de façon que les pièces à étamper 31 forment une colonne continue dans le canal, sous l'action de leur propre poids. Dans le cas particulier, les pièces 31 sont constituées par des blocs cylindriques ayant une longueur nettement supérieure à leur diamètre. Le canal 30 est constitué par une cornière dont les deux ailes ont la même inclinaison, de façon que les pièces 31 restent au fond du canal, dans la position représentée au dessin.
Ces pièces 31 sont amenées dans le canal 30 à partir d'un réservoir (non représenté) présentant une ouverture qui laisse passer les pièces 31 une à une, de façon à les empiler à la suite les unes des autres dans le canal 30.
Afin de faire passer les pièces une à une à la cadence et au moment voulu, du canal 30 sur la partie supérieure horizontale de la bande 5, le dispo sitif décrit est équipé d'un mécanisme d'échappement constitué par un levier 32 qui porte une butée 33 et un teton à ressort 34. Le levier 32 est tourillonné au tour d'un arbre 35, fixé de manière réglable aux montants 36, grâce à des fentes 37 pratiquées, dans ces montants. Les positions de la butée 33 et du teton à ressort 34 sur le levier 32 peuvent également être réglées de façon que ces organes soient plus ou moins rapprochés de l'arbre 35, grâce à des fentes longitu dinales pratiquées dans les bras du levier 32.
Ce levier 32 présente enfin un plot 38 portant une tige horizontale 39, qui permet l'actionnement du levier. 32. Un plot 40 fixé à la barre 21 agit en effet sur la tige 39, lorsque cette barre 21 se déplace vers le haut. Cette action sur la tige 39 produit un basculement correspondant du levier 32 autour de son arbre 35.
Comme on le voit à la fig. 2, la butée 33 est en gagée dans le chemin des pièces 31, à l'intérieur du canal 30, de sorte que toute la colonne des pièces à étamper 31 est retenue dans ce canal. Au moment où la barre 21 se déplace vers le haut, son plot 40 entre en contact à un moment donné avec la tige 39, et le levier 32 commence à basculer. La butée 33 sort progressivement du chemin des pièces 31.
Les positions respectives de cette butée 33, du teton à ressort 34 et de l'arbre 35 du levier 32 sont toute fois réglées de façon que la tête du teton 34 appuie sur l'avant7dernière pièce 31 du canal 30 avec suffi samment de force pour retenir cette pièce et toute la colonne de celles qui la précèdent fermement en place dans le canal 30, avant que la butée 33 ne sorte du chemin de, ces pièces 31. Au moment où la barre 21 arrive à fin de course vers le haut, elle a déplacé le levier 32 suffisamment pour que la butée 33 soit hors du chemin des pièces 31.
A ce moment-là, seule la dernière des pièces 31 peut toutefois s'échapper du canal 30 et tomber dans la position A sur la bande 5, puisque les autres pièces 31 sont retenues dans le canal 30 par le teton à ressort 34.
Lorsque la barre 21 se déplace à nouveau vers le bas, le levier 32 bascule sous l'action de son propre poids en direction de sa position originale représen tée au dessin, et la butée 33 entre à nouveau dans le chemin des pièces 31. Comme à propos du dégage ment, on remarque que cette butée rentre dans le chemin des pièces 31, avant que le teton 34 ne les libère. Autrement dit, quand le levier 32 est à nou veau dans sa position originale, la colonne des pièces 31 est descendue dans le canal 30 d'une quantité cor respondant à la longueur d'une pièce 31 et la co lonne de ces pièces 31 est à nouveau retenue par la butée 33, jusqu'au prochain mouvement vers le haut de la barre 21.
Le canal 30 est fixé aux montants 36 par l'in termédiaire d'un plot 41 et d'un arbre 42, d'une part, de façon que la position de ce canal puisse être réglée de manière à laisser tomber les pièces 31 à l'endroit convenable de la bande 5, et, d'autre part, de façon que l'inclinaison dudit canal puisse être réglée de ma nière à éviter une chute trop brusque ou un freinage trop fort des pièces 31 à l'intérieur du canal 30.
Etant donné que la barre 21 libère une pièce 31 du canal 30 au moment où elle se déplace vers le haut, la pièce libérée tombe dans la position A sur la partie supérieure horizontale de la bande 5 au mo ment où celle-ci est immobile. Toutefois, lorsque la barre 21 redescend, elle entraîne le rouleau 6 et dé place la pièce qui vient d'arriver sur la bande, à par tir de la position A jusque dans la position B où cette pièce 31 se trouve à l'entrée d'un enroulement 43.
Un générateur de courant alternatif à moyenne fréquence (non représenté) amène un courant dans l'enroulement 43 par les conducteurs 44, 45. Ce courant provoque un échauffement par induction de la pièce qui se trouve à l'intérieur de ses spires. Cet échauffement se poursuit pendant tout le cycle suivant de la presse, au cours duquel la pièce à étam per passe de la position B à la position C, où elle se trouve encore à l'intérieur de l'enroulement 43.
Au lieu d'un enroulement 43 engendrant un champ d'induction uniforme à l'intérieur de ses spi res, comme celui qui est représenté au dessin, on pourrait naturellement utiliser un enroulement à champ variable, agencé de façon à provoquer, en position B, un échauffement lent et peu élevé des pièces à étamper, et, en position C, un échauffement élevé et rapide de ces pièces.
Ainsi, dans le cas où les pièces à étamper 31 sont constituées par des cylindres en acier inoxyda ble, dont la température doit être portée à une valeur comprise entre 1100 et 1200o C pour pouvoir être étampés convenablement, il est indiqué de ne pas maintenir ces pièces plus longtemps qu'il ne faut au- dessus de la température critique de l'alliage. C'est pourquoi il est préférable de les amener, en posi tion B, à une température égale à environ 4000 C, puis de les chauffer rapidement à la température de frappe lorsqu'elles sont en position C.
Dans le cas où les pièces 31 sont en laiton, il est également préférable de ne pas les tenir trop longtemps à une température élevée, à cause des oxydes qui se forment très rapidement à la surface du métal, en créant une croûte de résistance très élevée. Dans ce cas, on utilise de préférence un en roulement qui ne chauffe les pièces 31 qu'à une tem pérature égale à environ 2000 C, en position B, et qui les chauffe à la température de frappe, égale à en viron 800 C, en position C.
La température des pièces 31 dépend, d'une part, de l'intensité du courant envoyée dans l'enroulement 43, et, d'autre part, du temps pendant lequel les piè ces 31 stationnent dans cet enroulement, ce temps étant déterminé par le cycle de la presse. Or, comme ce dernier est déterminé, il s'ensuit que le seul moyen de régler la température des pièces à étam per réside dans l'intensité du courant parcourant l'enroulement 43.
Le générateur destiné à fournir le courant à cet enroulement est avantageusement placé devant la presse, à droite de l'ouvrier destiné à la servir, afin que cet ouvrier puisse régler au besoin la tempéra ture des pièces à étamper sans avoir à quitter sa place de travail.
Vu que la bande 5 n'avance en direction de la matrice 2 qu'au moment où le bloc mobile de la presse remonte, la pièce à étamper, qui se trouve en position C, est extraite du corps de chauffe constitué par l'enroulement 43, pour être amenée en position D, à l'instant précis où l'ouvrier desservant la presse doit saisir cette pièce chauffée pour l'introduire dans la matrice 2.
Du fait que le rouleau 7 est situé tout près de la matrice 2, les pièces à étamper peuvent être ame nées en position D à un ou deux cm de cette matrice. Cela évite de gros'déplacements de ces pièces et par conséquent un risque de refroidissement incontrôlable. De plus, la faible distance qui sépare la pièce en po sition D de la matrice 2 permet à l'ouvrier chargé du service de la presse, d'introduire cette pièce très ra pidement dans la matrice, de sorte que le cycle de la presse peut être très bref.
Des essais entrepris en ce sens ont montré que des pièces en acier inoxydable pouvaient fort bien être chauffées à la température voulue en l'espace de sept secondes, pendant lesquelles l'opérateur a lar gement le temps d'écarter de la matrice 2 la pièce qui vient d'être étampée, de graisser éventuellement la matrice et le poinçon et d'introduire la pièce sui vante dans la matrice. Avec des pièces en laiton, le temps de chauffe peut même être réduit à trois se condes, ce temps étant encore suffisant pour permet- tre à l'opérateur d'écarter la pièce étampée de la matrice et d'y placer la nouvelle pièce à étamper.
Vu que la partie horizontale supérieure de la bande 5, qui passe à travers l'enroulement 43 s'échauffe en même temps que les pièces à étamper qu'elle porte, elle offre l'avantage de conserver ces pièces à la température voulue jusqu'en position D, mais il faut ensuite refroidir la bande 5. C'est pour quoi on en fait passer la partie inférieure dans un bain de liquide de refroidissement 49, à l'intérieur du bac 50.