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Patent Searching and Data


Title:
A MODULE FOR THE DEEP RE-DRAWING OF METAL ENDPIECES, AND MACHINE COMPRISING AT LEAST ONE SUCH MODULE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/003487
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a redrawing module comprising a backing plate (2) coupled to a reduction motor, centred on a central axis (Z) and rotationally driven about a central axis of rotation (A); a rotary barrel (3) centred on the central axis (Z) and rotationally driven about the central axis (Z) by the reduction motor, comprising a slide-holder turret (31) and a die-holder ring (33), each slide (32) being translationally mobile parallel to the central axis (Z) and being coupled to the backing plate (2) via one of its ends. The redrawing module further comprises a circular selector plate (5) with an external toothset (50), this plate being centred on the central axis and secured to the die-holder ring (33), the selector plate (5) comprising endpiece-accepting pockets (51) defined between the successive teeth (50), each pocket (51) being positioned in vertical alignment with a die (330) and the internal surface of each pocket (51) being configured to envelop the external surface of an endpiece over an angular portion representing in the region of 180°.

Inventors:
BERTHET PHILIPPE (FR)
Application Number:
PCT/FR2023/050947
Publication Date:
January 04, 2024
Filing Date:
June 22, 2023
Export Citation:
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Assignee:
CLEMENT SAS (FR)
International Classes:
B21D51/44; B21D22/28; B21D22/30; B21D37/06; B21D51/26
Domestic Patent References:
WO2009132254A12009-10-29
WO2013069207A12013-05-16
Foreign References:
US20210046528A12021-02-18
US4122790A1978-10-31
US3641959A1972-02-15
Attorney, Agent or Firm:
PALIX, Stéphane et al. (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Module de réemboutissage profond d’embouts cylindriques métalliques, comprenant :

- un bâti (1) fixe comprenant une table horizontale (12) définissant une surface principale (120) portant un axe central (Z) de référence perpendiculaire à ladite surface principale (120);

- un plateau inducteur (2) circulaire couplé à un motoréduceur, centré sur l’axe central (Z), et entraîné en rotation autour d’un axe de rotation (A) central ;

- un barillet (3) rotatif centré sur l’axe central (Z) et entrainé en rotation autour de l’axe central (Z) par le motoréducteur, le barillet (3) comprenant une tourelle (31) porte-coulisseaux et une couronne (33) porte -matrices centrées sur l’axe centrale (Z), les coulisseaux (32) étant disposés autour de l’axe central (Z) parallèlement entre eux, chaque coulisseau (32) étant mobile en translation parallèlement à l’axe centrale (Z) et étant couplé au plateau inducteur (2) par l’une de ses extrémités, l’autre extrémité du coulisseau (32) étant pourvue d’un outillage d’emboutissage positionné à l’aplomb d’une des matrices (330) ; caractérisé en ce que le module de réemboutissage comprend en outre :

- un plateau sélecteur (5) circulaire à denture (50) extérieure, centré sur l’axe central et solidaire de la couronne (33) porte-matrices, le plateau sélecteur (5) comprenant des alvéoles (51) de réception d’embouts définies entre les dents (50) successives, chaque alvéole (51) étant positionnée à l’aplomb d’une matrice (330) et la surface interne de chaque alvéole (51) étant configurée pour envelopper la surface externe d’un embout sur une portion d’angle proche del 80°.

2. Module de réemboutissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que :

- le profil extérieur du plateau sélecteur (5) entre deux pointes de dents (53) successives présente une portion hémicirculaire formant l’alvéole de réception d’embout, et une portion courbe formant le dos de la dent ;

- chaque portion hémicirculaire présente une première extrémité (510) formant la pointe (53) d’une dent du plateau sélecteur, et une seconde extrémité (511) de laquelle s’étend la portion courbe (52), la première extrémité (510) étant située sur un premier cercle (Cl) centré sur l’axe central (Z), et la seconde extrémité (511) est située dans un second cercle (C2) centré sur l’axe central (Z) et de diamètre inférieur au diamètre du premier cercle (Cl), la portion courbe rejoignant la première extrémité de la portion hémicirculaire adjacente.

3. Module de réemboutissage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens de réglage d’un angle d’inclinaison (a) dudit axe de rotation (A) du plateau inducteur (2) par rapport audit axe centrale (Z).

4. Module de réemboutissage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de réglage de l’angle d’inclinaison de l’axe de rotation (A) par rapport audit axe centrale (Z) comprennent au moins une plaque en étrier (6) comprenant une portion support (61) portant le plateau inducteur (2) et de laquelle s’étendent les deux bras (60) de l’étrier, la portion support (61) étant montée pivotante sur le bâti (1) autour d’un axe horizontal de pivot (X), cet axe de pivot (X) s’étendant parallèlement à la surface principale (12) et étant perpendiculaire à l’axe central (Z), l’extrémité de chaque bras (60) étant fixé amovible au bâti (1), et la modification de l’angle d’inclinaison du plateau inducteur (2) étant obtenue en changeant la position de fixation des bras (60) sur le bâti (1).

5. Module de réemboutissage selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque bras (60) est fixé au bâti (1) au moyen d’une bride (64) dont la longueur correspond à un angle d’inclinaison prédéfini de l’axe de rotation (A) du plateau inducteur.

6. Module de réemboutissage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’axe de rotation (A) du plateau inducteur (2) et l’axe central (Z) de référence concourent au centre du plateau inducteur (2).

7. Module de réemboutissage selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un système d’éjection des embouts après réemboutissage :

- le système d’éjection étant configuré pour remonter l’embout après réemboutissage, lorsque l’embout doit être transféré à un autre module de réemboutissage ; ou

- le système d’éjection étant configuré pour éjecter vers le bas l’embout après réemboutissage, lorsque le module de réemboutissage est un module de finition.

8. Machine de réemboutissage profond comprenant un ou plusieurs un module de réemboutissage selon l’une des revendications 1 à 7.

9. Machine de réemboutissage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’elle comprend en outre un convoyeur d’entrée (90) d’embouts configuré pour amener les embouts au plateau sélecteur (5) suivant une trajectoire d’arrivée linéaire prédéfinie.

10. Machine de réemboutissage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le convoyeur d’entrée (90) comprend une piste de convoyage couplée à un système de soufflage de type gicleur, configuré pour générer un flux d’air laminaire basse pression pour déplacer les embouts sur la piste de convoyage suivant ladite trajectoire d’arrivée.

11. Machine de réemboutissage selon l’une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu’il comprend :

- une pluralité de modules de réemboutissage (IA, IB) montés en série et formant une ligne de réemboutissage, chaque module de réemboutissage étant selon l’une des revendications 1 à 7, ledit convoyeur d’entrée (90) alimentant en embouts le module de réemboutissage positionné en début de ligne,

- un convoyeur de transfert (91) disposé entre des premier et second modules de réemboutissage successifs de la ligne, le convoyeur de transfert comprenant :

. une entrée (910) couplée au plateau sélecteur (5 A) du premier module de réemboutissage (1 A) et configurée pour recevoir les embouts réemboutis et éjectés par ledit premier module de réemboutissage ; et

. une sortie (911) couplée au plateau sélecteur (5B) du second module de réemboutissage (IB) et configurée pour alimenter le second module de réemboutissage.

12. Machine de réemboutissage selon la revendication 11, caractérisé en ce que le convoyeur de transfert (91) est couplé à un système de soufflage de type gicleur pour générer un flux d’air laminaire basse pression, le système gicleur étant positionné et configuré pour déplacer, via une aspiration par effet venturi, les embouts éjectés par le premier module de réemboutissage (IA) dans le convoyeur de transfert (91) et pour déplacer via une poussée par flux laminaire basse pression, les embouts en direction du second module de réemboutissage (IB).

Description:
MODULE DE REEMBOUTISSAGE PROFOND D’EMBOUTS METALLIQUES, ET

MACHINE COMPRENANT AU MOINS UN MODULE

Domaine technique

La présente invention concerne une machine de réemboutissage profond d’embouts métalliques. De telles pièces embouties peuvent par exemple être utilisées dans la réalisation de contenants, de moyens de bouchage ou de surbouchage, etc.

Technique antérieure

Le réemboutissage profond d’un embout (ou brut ou ébauche) métallique consiste à mettre en forme un brut pré-embouti par l’action d’un outil, tel qu’un poinçon couplé à un serre-flan, obligeant l’embout à pénétrer dans une matrice. Le brut pré-embouti, sous la forme d’une coupelle, peut subir un ou plusieurs réemboutissages successifs, mais garde son épaisseur initiale et reste lisse en surface.

Les réemboutissages profonds successifs de bruts métalliques de faible épaisseur sont généralement réalisés à partir d’une machine dite « à cinématique continue » constituée d’un ou de plusieurs barillets rotatifs montés en série, synchronisés mécaniquement par des dispositifs d’alimentation en bruts et des dispositifs de transfert des bruts réemboutis, sous la forme de roues en étoile. Par exemple, la machine peut être composée de deux barillets en série, à savoir un barillet dit « de reprise », suivi d’un barillet dit « de finition ». Chaque barillet comprend des coulisseaux portant des outils montés à l’aplomb d’un plateau porte- matrices, et les barillets sont entraînés en rotation au moyen d’engrenages couplés à un moteur réducteur unique. Une roue-étoile d’entrée de bruts pour alimenter successivement en bruts le barillet de reprise, est positionnée en amont du barillet de reprise, et une roue-étoile de transfert des bruts est positionnée entre les barillets pour réaliser le transfert des bruts du barillet de reprise au barillet de finition. En pratique, l’amené des bruts dans les roues étoilées génère un mouvement saccadé accompagné de choc du brut arrivant dans une alvéole de la roue-étoile, pouvant induire un risque de mauvaise réception des bruts dans l’alvéole et des variations dans la vitesse d’avance de la file des bruts qui sont néfastes à la bonne régularité de fonctionnement et donc limitatives quant à la cadence d’absorption des bruts par les barillets. Par ailleurs, la synchronisation entre les barillets et les roues-étoiles est obtenue par un jeu de courroies synchrones. Ainsi, les différents mouvements ou déplacement des différentes parties mobiles de l’installation, ainsi que leur synchronisation, sont généralement asservis via des moyens mécaniques qui nécessitent des réglages fastidieux.

En outre, la course des coulisseaux qui est définie par les embouts les plus profonds de la gamme à emboutir, est fixée lors de la fabrication de la machine, et ne peut être modifiée pour adapter la machine à une autre gamme.

Exposé de l’invention

La présente invention vise donc à proposer une solution plus avantageuse pour le réemboutissage d’embouts, de structure simple et qui ne nécessite pas de réglages fastidieux.

L’invention vise notamment à proposer une solution plus performante, modulaire, compacte, d’installation aisée, qui permet de mettre en place une chaîne d’emboutissage mono-barillet ou multi-barillets en fonction du nombre de passes intermédiaires nécessaires ou de la production souhaitée.

L’invention a ainsi pour objet un module de réemboutissage profond d’embouts cylindriques métalliques, par exemple en aluminium, le module d’emboutissage comprenant :

- un bâti fixe comprenant une table horizontale formant une surface principale et portant un axe central de référence perpendiculaire à ladite surface principale ;

- un plateau inducteur circulaire couplé à un motoréducteur centré sur l’axe central, et entraîné en rotation autour d’un axe de rotation central ;

- un barillet rotatif centré sur l’axe central et entrainé en rotation autour de l’axe central par le motoréducteur, le barillet comprenant une tourelle porte-coulisseaux et une couronne porte- matrices centrées sur l’axe central, les coulisseaux étant disposés autour de l’axe central parallèlement entre eux, chaque coulisseau étant mobile en translation parallèlement à l’axe centrale et étant couplé au plateau inducteur par l’une de ses extrémités, l’autre extrémité du coulisseau étant pourvue d’un outillage d’emboutissage, tel qu’un poinçon couplé à un serre- flan, positionné à l’aplomb d’une des matrices. En pratique, le motoréducteur peut être un motoréducteur à couple constant et vitesse variable.

Selon l’invention, le module de réemboutissage comprend en outre :

- un plateau sélecteur circulaire à denture extérieure, centré sur l’axe central et solidaire de la couronne porte-matrices, le plateau sélecteur comprenant des alvéoles de réception d’embouts définies entre les dents successives, la surface interne de chaque alvéole étant configurée pour envelopper la surface externe d’un embout cylindrique sur une portion d’angle proche de 180°. Ainsi, avantageusement, la surface interne de chaque alvéole est de forme hémicirculaire et est ainsi configurée pour envelopper la surface externe d’un embout cylindrique sur 180°. En pratique, chaque alvéole est positionnée à l’aplomb d’une matrice.

Le profil extérieur du plateau sélecteur entre deux pointes de dents successives présente avantageusement, une portion hémicirculaire concave (ou tournée vers l’extérieur du plateau) formant le creux de la dent et donc l’alvéole de réception d’embout, et une portion courbe (ou une portion spirale) convexe (ou tournée vers l’intérieur) formant le dos de la dent. La portion courbe est de préférence configurée pour assurer une trajectoire progressive des bruts en direction de l’alvéole de réception.

En pratique, chaque portion hémicirculaire présente ainsi deux extrémités, à savoir une première extrémité formant la pointe d’une dent du plateau sélecteur, et une seconde extrémité de laquelle s’étend la portion courbe. La première extrémité est située sur un premier cercle centré sur l’axe central, et la seconde extrémité est située dans un second cercle également centré sur l’axe central et de diamètre inférieur à celui du premier cercle. La portion courbe rejoint la première extrémité d’une portion hémicirculaire adjacente de manière à former une autre dent du plateau sélecteur. Ainsi, toutes les pointes des dents du plateau sélecteur sont situées sur le premier cercle.

Pour assurer l’amenée progressive des bruts dans chacune des alvéoles de réception, la portion courbe présente avantageusement un profil de type correspondant à un arc d’une spirale d’Archimède développée sur 2n dont le centre de rotation est confondu avec celui du plateau sélecteur. Dans ces conditions, la trajectoire d’arrivée des bruts sur la portion courbe (correspondant au dos de la dent) est de préférence parallèle à un axe perpendiculaire à la tangente en un point prédéfini de la portion courbe, de préférence au niveau de la pointe de la dent correspondant.

Le plateau sélecteur est ainsi configuré pour recevoir et positionner correctement les bruts à l’aplomb des matrices de manière à permettre l’emboutissage des bruts dans les conditions optimales. Le plateau sélecteur est également configuré pour permettre de mettre en place une alimentation directe en bruts du barillet, de manière à économiser l’utilisation de roue-étoile en amont ou aval du barillet, et donc des moyens mécaniques de synchronisation complexes et d’entretien fastidieux.

Le module de réemboutissage peut en outre comprendre un système d’éjection des embouts après réemboutissage.

Avantageusement, lorsque le module de réemboutissage est destiné à être implanté en tant que module de reprise, le système d’éjection est de préférence configuré pour remonter l’embout après réemboutissage. Le système d’éjection peut être sous la forme de poussoirs à ressort adjoints à chaque matrice, ou d’un ensemble d’éjecteurs à came couplés à chaque matrice pour remonter l’embout après réemboutissage, lorsque l’embout doit être transféré à un autre module de réemboutissage, par exemple à un autre module de reprise ou à un module de finition.

Avantageusement, lorsque le module de réemboutissage est destiné à être implanté en tant que module de finition, le système d’éjection est de préférence configuré pour éjecter vers le bas l’embout après réemboutissage. Le système d’éjection peut être sous la forme d’un jet d’air généré par chaque poinçon et configuré pour éjecter vers le bas l’embout correspondant après réemboutissage.

En pratique, chaque serre-flan peut être un piston presseur pneumatique.

Par ailleurs, pour limiter l’échauffement des coulisseaux du fait de surpression instantanée engendrée par les pistons serre-flan, il est possible d’adjoindre sur chaque bloc coulisseau une valve de limitation de surpression, et également un dispositif de refroidissement thermique, par exemple sous la forme d’ailettes de refroidissement. Selon un mode de réalisation autorisant un réglage de la course des coulisseaux à un minimum compatible avec la hauteur des bruts à réemboutir et de la profondeur de réemboutissage requise, tout en réservant un angle actif de travail optimal, il est prévu un réglage d’inclinaison du plateau inducteur. Le module de réemboutissage peut ainsi comprendre des moyens de réglage de l’angle d’inclinaison dudit axe de rotation du plateau inducteur par rapport audit axe centrale.

Avantageusement, ces moyens de réglage de l’angle d’inclinaison comprennent au moins une plaque en étrier comprenant une portion support portant le motoréducteur et de laquelle s’étendent les deux bras de l’étrier. La portion support est montée pivotante sur le bâti autour d’un axe horizontal de pivot, cet axe de pivot s’étendant parallèlement à la surface principale et étant perpendiculaire à l’axe central. En outre, l’extrémité de chaque bras est fixée amovible au bâti. Ainsi, la modification de l’angle d’inclinaison du plateau inducteur s’effectue en changeant la position des bras par rapport au bâti.

Selon une variante, chaque bras de l’étrier peut être fixé au bâti au moyen d’une bretelle dont la longueur correspond à un angle d’inclinaison prédéfini du plateau inducteur, et plus précisément de son axe de rotation. Ainsi, en interchangeant des bretelles de longueurs différentes, il est possible de modifier l’angle d’inclinaison du plateau inducteur. Selon une autre variante, chaque bretelle peut comprendre plusieurs points de fixation au bâti, chaque point de fixation correspondant à un angle d’inclinaison de l’axe de rotation du plateau inducteur. Selon une autre variante, il est possible de prévoir plusieurs points de fixation des bras sur le bâti, chacun des points de fixation correspondant à un angle d’inclinaison prédéfini du plateau inducteur.

En fonctionnement, chacun des coulisseaux couplés au plateau inducteur se rapproche ou s’éloigne de la couronne porte -matrices selon leur position angulaire sur le plateau inducteur. L’angle d’inclinaison de l’axe de rotation du plateau inducteur fixe ainsi la course des coulisseaux, et le réglage de l’inclinaison du plateau inducteur permet donc un réglage optimal de la course des coulisseaux.

En pratique, dans le cas d’une chaîne de réemboutissage constituée par plusieurs modules d’emboutissage montées en série ou en parallèle, la course des coulisseaux peut être différente entre deux barillets et peut être optimisée pour chaque module de réemboutissage par simple modification de l’inclinaison de son plateau inducteur. La possibilité de régler à un minimum la course des coulisseaux de chaque barillet offre un gain de temps de production. A titre indicatif, les inventeurs estiment un gain de production, par coulisseau actif, de 45% pour des bruts à emboutir de longueur (ou profondeur) 60 mm, et un gain de production, par coulisseau actif, de 350% pour des bruts à emboutir de longueur (ou profondeur) 25 mm.

Chaque coulisseau est avantageusement couplé au plateau inducteur via un moyen articulé, tel qu’une bielle, configuré pour transmettre audit coulisseau un mouvement de translation sinusoïdale parallèlement à l’axe centrale, lors de la rotation du plateau inducteur. La profondeur d’emboutissage des coulisseaux peut être réglée par allongement ou raccourcissement des bielles.

Usuellement la course du coulisseau est définie entre une position dite « point mort haut » et une position dite « point mort bas ». En pratique, la rotation du plateau inducteur et le déplacement des coulisseaux sont de préférence synchronisés de sorte que l’introduction d’un embout dans une matrice (et donc l’introduction d’un embout dans une alvéole) coïncide avec le positionnement du coulisseau à son point mort haut. Par ailleurs, l’éjection de l’embout réembouti pour le transfert vers un autre module de réemboutissage est de préférence réalisée lorsque le coulisseau correspondant est à son point mort haut, et l’éjection finale de l’embout ayant subi une passe finale est de préférence réalisée lorsque le coulisseau correspondant est à son point mort bas, et de préférence par jet d’air.

Selon une variante, le barillet peut porter neuf coulisseaux. Dans cette variante, le diamètre primitif du barillet peut être de 320mm. Cette variante offre une solution de réemboutissage compacte avec une vitesse réemboutissage optimale sans déchirement. Selon une autre variante, le barillet peut porter 12 coulisseaux.

En pratique, l’axe de rotation du plateau inducteur et l’axe central concourent au centre du plateau inducteur.

Une transmission homocinétique articulée peut être mise en œuvre pour assurer l’accouplement mécanique entre le motoréducteur portant l’axe de rotation et la tourelle porte-coulisseaux portant l’axe central de référence. Le plateau inducteur et le barillet sont tous deux couplés indépendamment au motoréducteur, par exemple via un accouplement de type Oldham.

Selon d’autres alternatives, un module de réemboutissage peut intégrer le plateau sélecteur décrit ci-dessus avec ou sans le plateau inducteur d’inclinaison réglable, ou peut intégrer le plateau inducteur d’inclinaison réglable décrit ci-dessus avec ou sans le plateau de sélecteur.

Le module de réemboutissage ainsi proposée est ainsi un module élémentaire, autonome, et universel. Sa configuration permet de former une chaine ou ligne de réemboutissage en associant plusieurs modules de réemboutissage entre eux en fonction des besoins.

Ainsi, l’invention a également pour objet une machine de réemboutissage profond comprenant au moins un module de réemboutissage tel que décrit ci-dessus.

Avantageusement, la machine comprend en outre :

- un convoyeur d’entrée d’embouts en direction du plateau sélecteur, le convoyeur étant de préférence configuré pour amener l’embout au plateau sélecteur suivant une trajectoire d’arrivée prédéfinie. Cette trajectoire d’arrivée est de préférence linéaire et parallèle à un axe perpendiculaire à la tangente en un point prédéfini de la portion courbe, de préférence au niveau de la pointe de la dent.

Par exemple, l’axe de la trajectoire d’arrivée des bruts passe par la pointe de la dent de l’alvéole dans laquelle elle doit réceptionnée et le centre du demi-cercle formant ladite alvéole. Ainsi, contrairement aux configurations de l’art antérieur dans lesquels les bruts arrivent suivant une trajectoire d’arrivée parallèle à un axe passant par le centre de la roue- étoile, la trajectoire d’arrivée des bruts dans la présente solution l’axe d’alimentation ne passe plus par le centre de rotation.

En d’autres termes, le brut entre en contact avec la portion courbe suivant une trajectoire d’arrivée perpendiculaire à la tangente en ce point de contact. Ce point de contact peut par exemple être la pointe de la dent, et l’axe de la trajectoire d’arrivée passe de préférence par les deux extrémités de l’alvéole précédant l’alvéole dans laquelle le brut doit être reçu, suivant le sens de rotation du plateau sélecteur. Une telle combinaison permet d’amener les bruts dans les matrices avec une vitesse d'avance rigoureusement constante et sans à-coup parasite.

En pratique, le convoyeur d’entrée comprend une piste de convoyage couplée à un système de soufflage de type gicleur, configuré pour générer un flux d’air laminaire basse pression pour déplacer les embouts sur la piste de convoyage suivant ladite trajectoire d’arrivée.

Selon un mode de réalisation, la machine comprend une pluralité de modules de réemboutissage profond montés en série formant une ligne de réemboutissage, chaque module de réemboutissage étant tel que décrit ci-dessus, et le module de réemboutissage en début de ligne est alimenté en embouts via le convoyeur d’entrée décrit ci-dessus. En outre, afin de permettre un transfert fluide et sans à-coup des embouts entre deux modules de réemboutissage successifs de la ligne, la machine peut en outre comprendre :

- un convoyeur de transfert disposé entre des premier et second modules de réemboutissage successifs de la ligne, le convoyeur de transfert comprenant :

. une entrée couplée au plateau sélecteur du premier module de réemboutissage et configurée pour recevoir les embouts réemboutis et éjectés par le premier module de réemboutissage ; et . une sortie couplée au plateau sélecteur du second module de réemboutissage et configurée pour alimenter le second module de réemboutissage.

Avantageusement, le convoyeur de transfert est également couplé à un système de soufflage d’air, tel qu’un gicleur, pour générer un flux d’air laminaire basse pression, le gicleur étant positionné et configuré pour déplacer, via une aspiration par effet venturi, les embouts éjectés par le premier module de réemboutissage dans le convoyeur de transfert et pour déplacer ces embouts en direction du second module de réemboutissage. De préférence, le convoyeur de transfert forme un magasin tampon contrôlé par des détecteurs de proximités, permettant la synchronisation entre deux barillets successifs.

La combinaison du plateau sélecteur qui permet une alimentation directe de bruts sur les barillets et du système de convoyage par air pulsé, autorise une vitesse d’alimentation ou de transfert limitée seulement par les performances de l'électronique de synchronisation. Cette configuration permet de s’affranchir des transmissions mécaniques chères et polluantes nécessitant l’utilisation de lubrifiants, et permet une vitesse de production optimisée. Brève description des figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

La figure 1 est une vue face avant d’un module d’emboutissage selon un mode de réalisation. La figure 2 est une vue en coupe d’un côté du module d’emboutissage de la figure 1 avec le plateau inducteur incliné.

La figure 3 est une vue de haut du module d’emboutissage de la figure 1 montrant un exemple de moyen de réglage de l’inclinaison du plateau inducteur.

La figure 4 est une représentation plus épurée de la figure 3.

La figure 5 est une représentation schématique vue de haut du plateau sélecteur selon un mode de réalisation.

La figure 6 est une représentation schématique partielle du plateau sélecteur de la figure 5 illustrant la trajectoire de bruts arrivant au plateau sélecteur.

La figure 7 est une vue face avant d’une installation mettant en œuvre deux modules de réemboutissage de la figure 1.

La figure 8 est une vue en perspective de l’installation de la figure 7.

La figure 9 est une représentation partielle du convoyeur de transfert positionné entre les plateaux sélecteurs des barillets de reprise et de finition dans l’installation de la figure 7.

Mode(s) de réalisation de l’invention

Un module d’emboutissage selon un mode de réalisation est illustré aux figures 1 et 2, et comprend un bâti 1 fixe formé une partie haute 11 et d’une partie basse sous la forme d’une table 12 horizontale présentant une surface principale 120 portant un axe central de référence Z perpendiculaire à ladite surface principale 120. Un plateau inducteur 2 circulaire couplé à un moteur, tel qu’un motoréducteur à couple constant et vitesse variable, est positionné au niveau de la partie haute 11 du bâti 1. Le moteur est configuré pour entraîner le plateau inducteur 2 en rotation autour d’un axe de rotation central A, l’axe de rotation A et l’axe central Z concourant au centre du plateau inducteur 2. La partie haute 11 du bâti 1 peut comprendre deux parois en col de cygne entre lesquelles se trouve le plateau inducteur 2.

Selon un mode de réalisation, le plateau inducteur 2 est monté mobile par rapport au bâti 1 via des moyens de réglage de l’inclinaison du plateau inducteur 2. En particulier, ces moyens de réglage sont configurés pour permettre le réglage de l’angle a formé entre l’axe de rotation A et l’axe centrale Z.

Comme illustré sur la figure 3, ces moyens de réglage de l’inclinaison sont avantageusement sous la forme d’une plaque en étrier 6 comprenant une portion support 61 de laquelle s’étendent les deux bras 60 de l’étrier. La portion support 61 supporte le moteur, et est montée pivotant autour d’un axe de pivot X. Cet axe de pivot X s’étend parallèlement à la surface principale 120 et est perpendiculaire à l’axe central Z. En pratique, le moteur est couplé au plateau réducteur au moyen d’une lanterne 20 de transmission solidarisée à la portion support 61 de la plaque en étrier 6. En d’autres termes, la portion support 61 fait office de berceau pour la lanterne de transmission.

Les deux bras 60 de la plaque en étrier 6 sont fixés de manière amovible au bâti 1, par exemple via un ensemble de goupilles 63. En pratique, la partie haute en col de cygne du bâti 1 peut comprendre plusieurs positions de fixation de ces goupilles 63, par exemple sous la forme de trous taraudés dans les parois du bâti. Les bras 60 de l’étrier peuvent également être fixé au bâti 1 par l’intermédiaire de bretelles ou brides 64 dont la longueur correspond à un angle d’inclinaison prédéfini du plateau inducteur 2 par rapport à la surface principale 120. Ainsi, quel que soit le moyen de fixation des bras au bâti, la modification de l’angle d’inclinaison du plateau inducteur s’effectue en changeant la position des bras par rapport au bâti.

Le module d’emboutissage comprend en outre un barillet 3 rotatif centré sur l’axe central Z. Le barillet 3 est couplé au moteur et est entrainé en rotation autour de l’axe central Z par le moteur. De manière générale, le barillet 3 et le plateau inducteur 2 sont couplés indépendamment au moteur via des moyens d’accouplement 7, tel qu’un accouplement de type Oldham ou croix de Oldham. Le barillet 3 se compose notamment d’une tourelle 31 porte-coulisseaux et d’une couronne 33 porte-matrices centrées sur l’axe central Z.

La couronne 33 porte-matrices positionnée parallèlement à la surface principale 120 est centrée sur l’axe centrale Z et est montée solidaire de la tourelle 31. La couronne 33 est donc pourvue d’une pluralité de matrices 330 réparties régulièrement autour de l’axe central Z. Les coulisseaux 32 sont disposés autour de l’axe central Z parallèlement entre eux. Chaque coulisseau 32 est monté mobile en translation parallèlement à l’axe centrale Z et est couplé au plateau inducteur 2 par l’une de ses extrémités, l’autre extrémité du coulisseau 32 étant pourvue d’un outillage 320 d’emboutissage, tel qu’un poinçon couplé à un serre-flan, positionné à l’aplomb d’une des matrices 330. La tourelle 31 porte une pluralité de glissières 30 ou rails de guidage en translation dans une direction parallèle à l’axe central Z. Ces glissières 30 sont réparties régulièrement sur la surface externe de la tourelle 31 autour de l’axe central Z, et les coulisseaux 32 sont montés coulissant sur ces glissières 30. Chaque coulisseau 32 est couplé au plateau inducteur 2 par l’une de ses extrémités via un moyen articulé 4, telle qu’une bielle, et l’outillage 320 est positionné sur l’autre extrémité du coulisseau 32. En outre, pour limiter l’échauffement des coulisseaux 32 du fait de surpression instantanée engendrée par des pistons serre-flan intégrés dans les coulisseaux, il est possible d’adjoindre sur chaque bloc coulisseau des valves de limitation de pression combinées à des ailettes de refroidissement 34.

En fonctionnement, chaque bielle est configurée pour transmettre un mouvement de translation sinusoïdale au coulisseau 32 lors de la rotation du plateau inducteur 2. La profondeur d’emboutissage des coulisseaux peut être réglée par allongement ou raccourcissement de ces bielles. Ainsi, chacun des coulisseaux 32 couplés au plateau inducteur 2 se rapproche ou s’éloigne de la couronne 33 porte-matrices selon leur position angulaire sur le plateau inducteur 2, et l’angle d’inclinaison a de l’axe de rotation A du plateau inducteur 2 fixe la course des coulisseaux 32. Le réglage de l’inclinaison du plateau inducteur permet donc un réglage optimal de la course des coulisseaux.

La couronne 33 porte-matrice est avantageusement surmontée d’un plateau sélecteur 5 circulaire configuré pour permettre la réception et le positionnement directs des bruts au niveau de chacun des matrices 330. Le plateau sélecteur 5 est centré sur l’axe central Z et est monté solidaire de la couronne 33 porte-matrices.

Comme illustré aux figures 5 et 6, le profil du plateau sélecteur entre deux pointes de dents 52 successives présente avantageusement, une alvéole 51 de réception d’un brut et une portion courbe 52. Chaque alvéole 51 est positionnée à l’aplomb d’une matrice 33, et la surface interne de chaque alvéole est configurée pour envelopper la surface externe d’un embout cylindrique sur une portion d’angle. Par exemple, la surface interne de chaque alvéole 51 est de forme hémicirculaire pour envelopper la surface externe d’un embout 8 cylindrique sur 180°.

Le profil extérieur du plateau sélecteur 5 illustré à la figure 5 présente, entre deux pointes de dents 53 successives, une portion hémicirculaire 51 formant l’alvéole de réception d’embout, et une portion courbe 52 formant le dos de la dent. Chaque portion hémicirculaire 51 présente une première extrémité 510 formant la pointe 53 d’une dent du plateau sélecteur, et une seconde extrémité 511 de laquelle s’étend la portion courbe 52. La première extrémité 510 est située sur un premier cercle Cl (représenté en pointillé sur la figure 5) centré sur l’axe central Z, et la seconde extrémité 511 est située dans un second cercle C2 (représenté en pointillé sur la figure 5) centré sur l’axe central Z et de diamètre inférieur au diamètre du premier cercle Cl. La portion courbe 52 rejoint la première extrémité de la portion hémicirculaire 51 adjacente. Cette forme particulière du plateau sélecteur permet d’assurer une amenée progressive des bruts dans chacune des alvéoles de réception, sans nécessiter la mise en œuvre de moyens de transmission mécanique complexe, tout en assurant une vitesse de production optimisée. En pratique, la portion courbe 52 présente avantageusement un profil de type correspondant à un arc d’une spirale d’Archimède développée sur 2n dont le centre de rotation est confondu avec celui du plateau sélecteur.

De préférence, les embouts 8 arrivant sur le plateau sélecteur 5 suive une trajectoire d’arrivée linéaire parallèle à un axe 80 perpendiculaire à un axe T. Cet axe T est de préférence tangent à la portion courbe 52 précédant (dans le sens de rotation du plateau sélecteur 5) l’alvéole 51 dans laquelle l’embout doit être reçue, par exemple tangent au niveau de la pointe de la dent comme illustré sur la figure 6.

En fonction du nombre de réemboutissages nécessaires, une machine de réemboutissage peut ainsi comprendre un module d’emboutissage ou une succession de modules de réemboutissage disposés en chaîne de manière à réaliser les différentes passes successives.

Les figures 7 et 8 illustrent un exemple d’installation mettant en œuvre deux modules de réemboutissage, l’installation comprend en outre un module d’entrée de bruts (non représenté sur la figure 7) et un module de transfert de bruts (non représenté sur la figure 7). La machine comprend ainsi un premier module de réemboutissage 1 A dit de « reprise » et un deuxième module de réemboutissage IB dit de « finition ». Le module de reprise IA est couplé en amont à un convoyeur d’entrée 90. Ce convoyeur d’entrée 90 est configuré pour amener les embouts au plateau sélecteur du module de reprise IA, suivant la trajectoire d’arrivée définie ci-avant.

En pratique, le convoyeur d’entrée 90 intègre un système de soufflage de type gicleur, configuré pour générer un flux d’air laminaire basse pression afin de déplacer les embouts sur la piste de convoyage.

Un convoyeur de transfert 91 est également disposé entre les deux modules de réemboutissage IA et IB, pour assurer le transfert des embouts du module de reprise IA vers le module de finition IB. Comme illustré sur la figure 9, l’entrée 910 du convoyeur de transfert 91 est couplée au plateau sélecteur 5 A du module de reprise et reçoit les embouts éjectés par le module de reprise. La sortie 911 du convoyeur de transfert 91 est couplée au plateau sélecteur 5B du module de finition et alimente le plateau sélecteur 5B sur le même principe que le convoyeur d’entrée 90.

Pour assurer l’éjection des embouts, le module de reprise IA peut être pourvue d’un système d’éjection des embouts sous la forme de poussoirs à ressort adjoints à chaque matrice, ou d’un ensemble d’éjecteurs à came couplés à chaque matrice pour remonter l’embout après réemboutissage.

Le convoyeur de transfert peut intégrer un gicleur en aval de l’entrée 910 pour générer un flux d’air laminaire basse pression. Le gicleur est notamment positionné et configuré pour induire une aspiration par effet venturi de l’embout éjecté par le module de reprise IA dans le convoyeur de transfert 91 et pour pousser par flux laminaire basse pression ces embouts en direction du module de finition IB.

Ainsi, les bruts sont amenés par le convoyeur d’entrée 90 au plateau sélecteur 5A du module de reprise IA. Une première passe d’emboutissage est réalisée sur le brut, puis le brut embouti est éjecté et déplacé dans le convoyeur de transfert 91 pour être transféré au plateau sélecteur 5B du module de finition IB pour subir une deuxième passe d’emboutissage. L’éjection des embouts hors du module de finition IB peut être assuré par un jet d’air généré par chaque poinçon pour éjecter vers le bas l’embout correspondant après son réemboutissage. Les modules de réemboutissage de la machine sont autonomes, puisque chacun est entrainé par son propre moteur, et il est possible de régler la course des coulisseaux d’un module de réemboutissage indépendamment de la course des coulisseaux des autres modules.

La solution de l’invention permet ainsi de concevoir un module de réemboutissage de dimensions minimales adaptées aux efforts à appliquer et du nombre maximum possible d'ensembles poinçons/matrices. L'inertie en rotation du module peut être drastiquement réduite et autorise des vitesses de rotation bien supérieures à celle des machines actuelles, sous réserve de respecter les vitesses d’emboutissage maximales définies depuis longtemps en la matière.