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"APPAREILS AMPLIFICATEURS DE PUISSANCE"
La présente invention concerne les appareils am- plificateurs de puissance largement utilisés dans les travaux nécessitant de la force et fonctionnant par pres- sion, par exemple le refoulement et la compression, ou bien l'action inverse, par exemple l'étirage et la traction, ou bien les deux actions. Bien que ses applications soient gé- nérales, l'invention a été plus particulièrement poussée dans le sens des machines petites ou portatives, spécialement celles à bras qui sont de petites dimensions et de faible poids mais multiplient dans de grandes proportions la puissance qui leur est appliquée.
Un des buts de l'invention est de réaliser la combinaison d'un mouvement de déplacement rapide du plon- geur recevant un minimum d'application de force avec un
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mouvement de déplacement lent de ce plongeur développant une puissance maxima. Un autre but de l'invention est la réa- lisation d'un appareil qui soit essentiellement simple tant comme construction que comme fonctionnement, et peu coûteux à construire et à monter. L'invention a encore pour but d'effectuer une meilleure application de la puissance.
Elle vise de plus la réduction au minimum de la course per- due des moyens moteurs. Elle vise également l'utilisation d'un minimum d'organes en mouvement. Elle a encore pour but la réalisation de moyens perfectionnés de réglage et de commande de la vitesse et du dispositif de déplacement du plongeur.=.., ainsi que de la puissance définitive appliquée à la pièce travaillée. L'invention vise aussi des per- fectionnements aux moyens de commande du mécanisme moteur.
D'autres avantages et particularités de l'inven- tion ressortiront de la description qui va en être faite avec référence au dessin annexé représentant schématiquement et à titre d'exemple dés formes de réalisation de l'invention.
L'invention nécessite .un mécanisme moteur pri- maire, un plongeur de travail, et des moyens intermédiaires permettant de répartir l'opération du mécanisme moteur primaire entre le mouvement simple du plongeur venant en contact avec la pièce et l'application effective de la puissance. On donne, de préférence, aux moyens intermédiai- res, la forme d'un levier en général triangulaire dont le sommet est en contact avec le plongeur de travail, une ex- trémité de la base étant fixée au mécanisme moteur primaire et l'autre extrémité étant libre. Les moyens de guidage de @ cette extrémité libre du levier déterminent sur le plongeur de travail l'effet de l'application de la force primaire à l'autre extrémité de la base.
Ces moyens de guidage peuvent être constitués par un bloc de guidage et la configuration
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/la quanti-de ses surfaces de guidage répartis/simplement pour le té de force primaire u-déplacement perdu du plongeur de travail (nécessaire pour tilisée l'amener en contact avec la pièce); et détermine la vitesse d'application et la valeur de la puissance mul- tipliée définitive utilisée en travail effectif.
Les surfaces de guidage devant produire les actions désirées, peuvent être placées angulairement les unes par rapport aux autres et peuvent constituer une série si l'on désire qu'il se produise des arrêts du plongeur autours d'un mouve- ment complet de ce plongeur dans une seule direction, En disposant sur le bloc de guidage des surfaces de guidage opposées, on peut établir le plongeur de façon qu'il puisse travailler dans les deux sens du mouvement. L'invention nécessite en outre un système et des moyens perfectionnés de commande à la main permettant qu'un élément unique ac- tionne non seulement la,commande principale mais également la commande de retournes moyens moteurs primaires.
Sur le dessin :
La figure 1 est une vue en coupe, avec certaines parties en élévation, représentant une forme d'application de l'invention à l'écrasement des rivets, le piston moteur primaire étant en position deretrait.
La figure 2 est une vue analogue à la figure 1 représentant le même appareil avec une variante du bloc de guidage, et le piston moteur primaire étant à fond de cour- se avant.
La figure 3 est une vue partielle en coupe re- présentant une autre variante de l'élément de guidage permet- tant d'effectuer un déplacement uniforme du plongeur de tra- vail.
La figure 4 est une vue partielle en coupe repré- sentant une autre disposition de guidage faisant que le plongeur de travail effectue une course utile dans les deux sens de son déplacement.
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La figure 5 représente une autre variante du dis- positif de guidage au moyen duquel il se produit un arrêt au cours du déplacement vers l'avant du plongeur de tra- vail.
La machine à river par compression représentée sur la figure 1 est destinée à former à froid la tête de ri- vets en alliage dtacier ou en duralumin nécessitant une très forte pression pour serrer ensemble les feuilles ou plaques métalliques et pour former convenablement la tête duivet.
L'appareil représenté est du petit modèle à bras pourvu de poignées 6 et 7, d'un col de cygne 8 servant à la mise en prise avec la pièce à travailler et pourvu d'un tas 9 dans l'axe longitudinal duquel un plongeur de travail 10 reçoit un mouvement de va-et-vient à l'intérieur d'un manchon 11 disposé dans le col de cygne. Ce plongeur 10 porte une extrémité interchangeable, bouterolle, emporte-pièce, ou au- tre accessoire de travail 12.
Comme moyens moteurs primaires, on peut utiliser toute force motrice convenable ou désirée. Dans le cas présent, ce moyen moteur est du type à pression de fluide / actionné par de l'air comprimé pénétrant par la poignée 6, et donnant un mouvement de va-et-vient à un piston 13 pourvu d'une garniture appropriée 14, à l'intérieur d'un cylindre 15 sur lequel la poignée 7 fait saillie. La chambre du pis- ton dans le cylindre peut être pourvue d'une garniture ou manchon amovible 15a. Le piston 13 est pourvu d'une tige ou plongeur 13a faisant saillie en dehors du cylindre 15 et participant au mouvement de va-et-vient du piston axiale- ment par rapport au mouvement de l'outil, se rapprochant ou s'éloignant par rapport au col de cygne 8.
Le plongeur de travail 10 est décalé par rapport à la tige de piston 13a par rapport à laquelle il peut être incliné ,mais le dessin les représente parallèles l'un à l'autre.
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La liaison entre la tige de piston 13a et le plongeur de travail 10 comporte un levier 16, en général de forme trian- gulaire comme représenté. Le sommet du levier est en prise avec le plongeur 10 et est pourvu d'un élément amovible 17 formant portée en contact direct avec le plongeur. Un dispositif élastique tel qu'un ressort 18 agissansur le plongeur 10, ramène ce dernier, de façon élastique, à la posi- tion de retrait et le maintient en contact avec l'élément 17 formant portée. L'une des extrémités de la base du levier 16 est articulée sur l'extrémité en saillie de la tige de piston 13a au moyen d'un axe 19. L'autre extrémité de la base du levier est pourvue d'un palier antifriction 20 portant un ga- let 21 en prise avec un bloc de guidage 22 fixé au cylindre 15.
La configuration des surfaces du bloc de guidage 22 en prise avec le galet 21 détermine les caractéristiques du mouvement du plongeur de travail 10 ainsi que le rapport de puissance qui lui est appliqué.
Sous la forme représentée sur la figure 1, le bloc est.pourvu d'une surface de guidage 22a sensiblement parallèle à la tige de piston 13a , ainsi que d'une seconde surface de guidage 22b disposée à angle droit de la première. La surface 22a provoque le mouvement rapide vers l'avant du plon- geur 10 pour la raison que, le fluide sous pression étant admis à l'arrière du piston 13, ce piston se déplace vers l'avant avec sa tige 13a et le levier 16 du fait que le galet 21 se trouve alors guidé le long de la surface horizontale de guidage 22a qui est parallèle à l'axe de déplacement de la tige.
Par conséquent, le déplacement de ces éléments s'effectue à la vitesse du piston 9. Cette partie de la course amène l'extrémité 12 jusqu'à la pièce à travailler. Le galet 21 a alors atteint le'point 2'2c et, au fur et à mesure qu'il se déplace sur la surface 22b, le levier 16 pivote sur son axe 19 produisant, entre le plongeur 10 et la surface de gui-
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dage 22 , une action de serrage avec un effet de levier et une multiplication de force augmentant de façon continue jusqu'à ce que le galet 21 atteigne l'axe du plongeur 10.
En renversant le sens d'application du fluide moteur sous pression, le piston 13 et sa tige 13a se déplacent vers l'arrière , le galet 21 se déplaçant à nouveau le long de la surface de guidage 22b , autour du coin 22c et ensuite sur toute la longueur de la surface 22a; dans le même temps, le plongeur de travail 10 est ramené et maintenu en contact avec l'élément 17 formant portée par le ressort 18. Grâce à cette disposition, la mise en prise du plongeur 10 avec la pièce est rapide, sans amplification de force, et n'utilise qu'une partie du mouvement du piston primaire 13, ainsi qu'on le voit clairement grâce aux lignes indiquant sur le dessin les positions successives du levier.
Au cours du mouvement transversal du galet 21 sur la surface de guidage 22b, le mouvement du plongeur 10 est beaucoup plus lent mais amplifie la force par suite de l'action de serrage men- tionnée plus haut.
La figure 2 représente un appareil semblable, sous tous ses rapports, à celui de la figure 1, avec ses parties semblables désignées par les mêmes références, sauf en ce qui concerne le bloc de guidage 23. Ce bloc est pourvu de surfaces de guidage 23a et 23b inclinées l'une par rapport à l'autre, formant un angle aigu plutôt qu'un angle droit comme sur la figure 1 et chacune d'elles étant oblique par rapport, aux axes longitudinal et transversal respectifs de l'outil. Ce dispositif de guidage a pour résultat de donner au plongeur 10 une course plus longue que celle obtenue au moyen du dispositif de guidage représenté sur la figure 1, et les phases du mouvement tant avec puissance non amplifiée qutavec puissance amplifiée, ont plus de durée que dans le dispositif de la figure 1.
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Pour permettre d'adapter l'appareil représenté sur les figures 1 et 2 de façon qu'il fonctionne sur des épais- seurs différentes, on utilise une série d'extrémités inter- changeables, bouterolles ou autres outils 12, 12a et 12b avec têtes d'épaisseurs différentes, (figure 2) .
Dans la forme de réalisation de l'invention représentée sur la figure 3, le mouvement du plongeur 10 est très court et absolument régulier dans les différentes phases des opérations. Dans ce cas, le bloc 24 est pourvu d'une surface de guidage 24a dont le début est courbe, c,onvexe par rapport au plongeur 10 et se relevant doucement pour former une surface droite de guidage 24b qui est transversale par rapport à l'axe de l'outil.
Sur la figure 4, l'appareil est représenté avec un dispositif de guidage qui le rend susceptible de fonctionner dans les deux sens du déplacement du plongeur 10 qui, dans ce cas, est relié directement au levier 16a , par exemple par une bielle 10b. Le bloc de guidage 25 est pourvu d'une gorge ou mortaise 25a recevant le galet 21. La gorge 25a, pour le travail à la compression, par exemple le rivetage, présente les surfaces de guidage 25b et 25c tandis que, pour le travail à la traction, par exemple l'extraction des crampons des traverses de chemins de fer, elle présente les surfaces de guidage 25d et 25e. Les surfaces de guidage opposées de la gorge 25a n'ont pas besoin d'être parallèles entre elles, mais ont la configuration et l'inclinaison nécessaires pour effectuer le mouvement voulu du plongeur 10.
On remarquera, dans le fonctionnement de l'appareil que, pour le rivetage, le mouvement du plongeur 10 est analogue à ceLui de l'appareil des figures 1 et 2, c'est-à-dire a une avance rapide sans amplification de puissance suivie d'un mouvement beaucoup plus lent avec amplification continue de puissance.
Lorsque l'on utilise l'appareil à la traction, le mouvement lent avec grande amplification de puissance est effectué en premier lieu par la surface de guidage 25e,
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la puissance diminuant et la vitesse du mouvement augmen- tant au fur et à mesure que le crampon, ou autre élément de fixation, prend du jeu, et, au fur et à mesure que
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-te#M?tBtp-ea#ou autre#61 ornent do fixa-on-,#pjond du. j an,#e-ë- -a#p#e--a,...rB-su.Fa#qAe le galet de guidage 21 tourne en contact avec la surface de guidage 25d, le mouvement d'ex- traction s'accélère.
Dans la forme représentée sur la figure 5, le dispositif de guidage est disposé de façon à effectuer deux cycles, ou davantage, d'opérations appartenant à l'un quelconque des dispositifs précédents avec des arrêts in- tercalés sans interrompre les moyens moteurs primaires.
Dans ce but, le bloc 26 est pourvu de surfaces de guidage pour mouvements rapides et pour mouvements de puissance disposées en multiples ou en séries, ces surfaces de guida- ge se trouvant successivement en prise avec le galet de guidage 21. Pour l'avance rapide initiale, le galet de guidage 21 se déplace le long de la surface de guidage 26a et tourne alors sous un certain angle sur la surface de guidage 26b pour donner le mouvement de puissance, un arrêt se produisant au point 26c. Le galet se met alors en prise avec les surfaces de guidage 26d pour permettre une seconde phase de mouvement rapide et tourne alors vers l'intérieur le long de la surface de guidage de puissance 26e pour pro- voquer une seconde phase d'opération de puissance.
Etant donné que l'on peut utiliser un certain nombre de paires. de surfaces de guidage, selon les besoins et comme repré- senté sur la figure,'on peut faire varier, à volonté, pour produire l'effet désiré, la configuration et l'angle d'in- clinaison de ces surfaces les unes par rapport aux autres ainsi que par rapport aux axes longitudinal et transversal de l'outil. Cette disposition montre également comment on peut arrêter et remettre en marche le fonctionnement du plongeur 10 sans interrompre le mouvement des moyens moteurs primaires. L'arrêt ainsi obtenu, a une grande importance
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lorsque l'on veut extraire une broche d'assemblage ou insérer une pièce à un moment défini de l'opération.
De même que dans toutes les formes décrites précédemment, tout changement effectué dans les surfaces de guidage du galet 21 provoque un changement correspondant dans la course du plongeur.
L'invention couvre également des moyens de comman- de perfectionnés des moyens moteurs primaires. En se référant aux figures 1 et 2, on remarque que l'on a prévu une seule manette de commande 30 pour actionner la commande principale 31 et le renversement de marche 32. Dans le cas où 1?on utiliserait un moteur électrique comme force primaire, les commandes 31 et 32 seraient des rhéostats mais, étant donné que les moyens moteurs représentés dans le cas présent sont du type à pression de fluide, la commande 31 comporte une soupape d'admission 31a , appliquée élastique- ment sur son siège par un ressort 31b, tandis que le ren- versement de marche 32 est constitué par une soupape à mou- vement alternatif dans un manchon 32a ,pourvue à l'ex- térieur d'une gorge 32b ,
et d'un alésage disposé axia- lement et pourvu de lumière 32d et 32e correspondant al- ternativement, avec une lumière 15b allant à l'extrémité arrière de la chambre du piston, et avec un passage 15c allant à ltextrémité avant de cette chambre. Un ressort à boudin 32± appuyant contre le manchon 32a est en prise élastiquement avec un collier fileté 32g monté sur la sou- pape 32 afin de maintenir cette soupape dans sa position la plus basse, ainsi qu'on le voit sur la figure 1. La ma- nette 30 est articulée sur la soupape 32, par exemple au moyen d'un axe 30a, et à sa partie 30b formant appui en prise avec une rondelle 33 disposée sur le haut du manchon de guidage 3 le de la commande de la soupape 31.
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Normalement; la manette et les soupapes sont dans la position représentée sur la figure 1; la soupape d'admission 31a est fermée et la gorge 32b établit la commu- nication entre l'un des branchements de la lumière d'ad- mission 34 et le passage 15c allant à l'extrémité avant de la chambre du piston; l'extrémité arrière de cette chambre est en communication avec l'atmosphère par les lumières 15b et 32d et l'alésage de sortie 32c.
Afin de manoeuvrer la soupape de commande pour qu'elle pousse vers l'avant le pis- ton 13 , l'opérateur appuie fortement sur la manette 30, et le déplacement de cette manette 30 ouvre la soupape d'admis- sion 31a et fait que la partie pivotante 30b de la manette se met en prise avec la rondelle 33; sur ce, le pivot 30a soulève la soupape de changement de marche 32 et ltamène à la position représentée sur la figure 2; le branchement supérieur de l'admission 34 se trouve alors raccordé, par la gorge 32b, à la lumière 15b débouchant à l'extrémité arrière de la chambre du piston dont l'extrémité avant communique avec l'atmosphère par le passage 15c, la lumière 32e et l'alésage d'échappement 32c.
Pour provoquer le mouvement inverse du piston, l'opérateur diminue la pression sur la manette 30 d'une quantité suffisante pour permettre au ressort 32f dtamener la soupape 32 en bas de course (fig.l) tout en maintenant sur la manette une pression suffisante pour tenir la partie pivotante 30b en contact avec la ron- delle 33 , la soupape d'admission 31 se trouvant ainsi main- tenue ouverte. En cessant complètement d'appuyer sur la manette 30,-on permet à la soupape d'admission 31a de se refermer sous l'action du ressort 31b, et à tous les élé- ments de revenir à la position représentée sur la figure 1.
On a'constaté que la présente invention présente en pratique de très grands avantages pour former à froid des têtes de rivets dans la construction des aéroplanes, auto- mobiles et pièces mécaniques; ainsi que pour beaucoup d'au- tres travaux, par suite plus particulièrement du cycle d'o-
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pérations et de la facilité avec laquelle on peut modifier les caractéristiques et l'amplitude du mouvement ainsi que la puissance en résultant . Lorsque l'on introduit à froid un rivet, la résistance qu'offre ce rivet ntest pas unifor- me Au début, la pression nécessaire pour refouler le rivet n'est pas considérable mais, au fur et à mesure que le rivet s'écrase pour remplir le trou et que les tôles se trouvent serrées ensembles sous l'action du rivet , il faut de plus en plus de force.
Cette nécessité @ d'augmenter continuellement la pression effective est rendue évidente par le fait que, lorsqu'une riveuse travaille sur un rivet un peu trop fort pour la puissance de cette machine, ce rivet est écrasé et a sa tête formée mais ne serre pas les tôles ensemble. L'invention réalise une riveuse qui permet l'application de cette augmentation de pression dans la mesure et de la manière voulues pour obtenir le meilleur travail, et ce sans se servir de la carne conventionnelle de guidage, difficile à usiner, ni des dispositifs compliqués à genouillères. ,Les surfaces de guidage des blocs suivant l'invention s'usinent facilement sans machines spéciales, et l'on peut rendre ces blocs interchangeables de façon à faire servir la riveuse à des travaux différents.
Avec des surfaces de guidage telles que celles représentées sur les figures 1 et 2, on n'a besoin d'utiliser qu'une partie du mouvement des moyens moteurs primaires, 20 % ou moins, pour amener l'outil en contact avec la pièce, et les 80 %, ou plus, restant se trouvent par suite disponibles pour effectuer le travail proprement dit avec tout rapport voulu d'amplification continue et progressive de puissance. La très grande simplicité des moyens de guidage permet de n'un tiliser que quelques éléments de construction rustique et de réaliser par suite une machine à haut rendement etde lon- gue durée.
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"POWER AMPLIFIER DEVICES"
The present invention relates to power amplifying apparatus widely used in work requiring force and operating by pressure, for example upsetting and compression, or the reverse action, for example drawing and tension. , or both actions. Although its applications are general, the invention has been more particularly pushed in the direction of small or portable machines, especially those with arms which are of small dimensions and light weight but multiply in great proportions the power which is theirs. applied.
One of the objects of the invention is to achieve the combination of a rapid displacement movement of the diver receiving a minimum application of force with a
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slow moving movement of this diver developing maximum power. Another object of the invention is to provide an apparatus which is essentially simple both in construction and in operation, and inexpensive to construct and assemble. Another object of the invention is to achieve a better application of the power.
It also aims to reduce the lost stroke of the motor means to a minimum. It also aims to use a minimum of moving parts. It also aims to achieve improved means for adjusting and controlling the speed and the device for moving the plunger. = .., as well as the final power applied to the workpiece. The invention also aims at improvements to the control means of the motor mechanism.
Other advantages and features of the invention will emerge from the description which will be given with reference to the appended drawing showing schematically and by way of example embodiments of the invention.
The invention requires a primary motor mechanism, a working plunger, and intermediate means allowing the operation of the primary motor mechanism to be distributed between the simple movement of the plunger coming into contact with the workpiece and the actual application of the force. power. The intermediate means are preferably given the form of a generally triangular lever, the apex of which is in contact with the working plunger, one end of the base being fixed to the primary motor mechanism and the other. end being free. The guiding means of @ this free end of the lever determine on the working plunger the effect of the application of the primary force at the other end of the base.
These guide means can be constituted by a guide block and the configuration
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/ the quantity of its guide surfaces distributed / simply for the primary force tee u-displacement lost from the working plunger (necessary to bring it into contact with the part); and determines the application speed and the value of the final multiplied power used in actual work.
The guide surfaces to produce the desired actions, can be placed angularly with respect to each other and can be a series if it is desired that stops of the plunger occur around a complete movement of that plunger. in only one direction, By arranging on the guide block opposite guide surfaces, the plunger can be established so that it can work in both directions of movement. The invention further requires an improved manual control system and means allowing a single element to actuate not only the main control but also the control of primary motor means returns.
On the drawing :
FIG. 1 is a sectional view, with certain parts in elevation, showing one form of application of the invention to the crushing of the rivets, the primary motor piston being in the retracted position.
FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 showing the same apparatus with a variant of the guide block, and the primary motor piston being at full stroke forward.
FIG. 3 is a partial sectional view showing another variant of the guide element allowing uniform movement of the working plunger.
FIG. 4 is a partial sectional view showing another guiding arrangement causing the working plunger to make a useful stroke in both directions of its movement.
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FIG. 5 shows another variation of the guiding device by means of which a stop occurs during the forward movement of the working plunger.
The compression riveting machine shown in Figure 1 is intended for cold forming the rivet head of steel alloy or duralumin requiring very high pressure to clamp the metal sheets or plates together and to properly form the head of the rivet.
The apparatus shown is of the small model with arms provided with handles 6 and 7, a gooseneck 8 serving for engagement with the workpiece and provided with a pile 9 in the longitudinal axis of which a plunger working 10 receives a back and forth movement inside a sleeve 11 disposed in the gooseneck. This plunger 10 carries an interchangeable end, pin, punch, or other work accessory 12.
As the primary driving means, any suitable or desired driving force can be used. In the present case, this motor means is of the fluid pressure type / actuated by compressed air entering through the handle 6, and giving a reciprocating movement to a piston 13 provided with an appropriate seal 14 , inside a cylinder 15 on which the handle 7 projects. The piston chamber in the cylinder may be provided with a removable gasket or sleeve 15a. The piston 13 is provided with a rod or plunger 13a protruding outside the cylinder 15 and participating in the reciprocating movement of the piston axially with respect to the movement of the tool, approaching or moving away by compared to gooseneck 8.
The working plunger 10 is offset from the piston rod 13a with respect to which it can be tilted, but the drawing shows them parallel to each other.
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The connection between the piston rod 13a and the working plunger 10 comprises a lever 16, generally of triangular shape as shown. The top of the lever is engaged with the plunger 10 and is provided with a removable element 17 forming a bearing surface in direct contact with the plunger. An elastic device such as a spring 18 acting on the plunger 10 resiliently returns the latter to the retracted position and maintains it in contact with the bearing member 17. One of the ends of the base of the lever 16 is articulated on the projecting end of the piston rod 13a by means of a pin 19. The other end of the base of the lever is provided with an antifriction bearing 20 carrying a roller 21 engaged with a guide block 22 fixed to the cylinder 15.
The configuration of the surfaces of the guide block 22 in engagement with the roller 21 determines the characteristics of the movement of the working plunger 10 as well as the power ratio applied to it.
In the form shown in Figure 1, the block is provided with a guide surface 22a substantially parallel to the piston rod 13a, as well as a second guide surface 22b disposed at right angles to the first. The surface 22a causes the rapid forward movement of the plunger 10 for the reason that, the pressurized fluid being admitted to the rear of the piston 13, this piston moves forward with its rod 13a and the lever. 16 because the roller 21 is then guided along the horizontal guide surface 22a which is parallel to the axis of movement of the rod.
Consequently, the movement of these elements takes place at the speed of the piston 9. This part of the stroke brings the end 12 to the workpiece. The roller 21 has then reached point 2'2c and, as it moves on the surface 22b, the lever 16 pivots on its axis 19 producing, between the plunger 10 and the guide surface.
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dage 22, a clamping action with a leverage effect and a multiplication of force continuously increasing until the roller 21 reaches the axis of the plunger 10.
By reversing the direction of application of the pressurized working fluid, the piston 13 and its rod 13a move rearwardly, the roller 21 again moving along the guide surface 22b, around the wedge 22c and then onto the entire length of the surface 22a; at the same time, the working plunger 10 is brought back and maintained in contact with the element 17 forming the support of the spring 18. Thanks to this arrangement, the engagement of the plunger 10 with the workpiece is rapid, without amplification of force , and uses only part of the movement of the primary piston 13, as can be seen clearly from the lines indicating in the drawing the successive positions of the lever.
During the transverse movement of the roller 21 on the guide surface 22b, the movement of the plunger 10 is much slower but increases the force as a result of the clamping action mentioned above.
FIG. 2 represents an apparatus similar, in all its respects, to that of FIG. 1, with its similar parts designated by the same references, except as regards the guide block 23. This block is provided with guide surfaces 23a and 23b inclined with respect to each other, forming an acute angle rather than a right angle as in FIG. 1 and each of them being oblique with respect to the respective longitudinal and transverse axes of the tool. This guiding device results in giving the plunger 10 a longer stroke than that obtained by means of the guiding device shown in FIG. 1, and the phases of movement both with unamplified power and with amplified power, have more duration than in the device of figure 1.
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In order to enable the apparatus shown in Figures 1 and 2 to be adapted so that it operates on different thicknesses, a series of interchangeable ends, dies or other tools 12, 12a and 12b with heads is used. of different thicknesses, (figure 2).
In the embodiment of the invention shown in Figure 3, the movement of the plunger 10 is very short and absolutely regular in the different phases of the operations. In this case, the block 24 is provided with a guide surface 24a the beginning of which is curved, c, onvex with respect to the plunger 10 and rising gently to form a straight guide surface 24b which is transverse to the tool axis.
In FIG. 4, the apparatus is shown with a guide device which makes it capable of operating in both directions of movement of the plunger 10 which, in this case, is connected directly to the lever 16a, for example by a connecting rod 10b. The guide block 25 is provided with a groove or mortise 25a receiving the roller 21. The groove 25a, for work in compression, for example riveting, has the guide surfaces 25b and 25c while, for work at traction, for example the extraction of crampons from railway sleepers, it has the guide surfaces 25d and 25e. The opposing guide surfaces of the groove 25a need not be parallel to each other, but have the configuration and inclination necessary to effect the desired movement of the plunger 10.
It will be noted, in the operation of the apparatus that, for riveting, the movement of the plunger 10 is similar to that of the apparatus of Figures 1 and 2, that is to say has a rapid advance without power amplification. followed by a much slower movement with continuous amplification of power.
When using the traction device, the slow movement with great power amplification is performed primarily by the guide surface 25e,
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the power decreasing and the speed of the movement increasing as the crampon, or other fastening element, takes play, and, as and when
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-te # M? tBtp-ea # or other # 61 adorn do fixa-on -, # pjond du. j an, # e-ë- -a # p # e - a, ... rB-su.Fa # qAe the guide roller 21 turns in contact with the guide surface 25d, the pulling movement accelerates.
In the form shown in FIG. 5, the guiding device is arranged so as to perform two or more cycles of operations belonging to any of the preceding devices with interposed stops without interrupting the primary motor means.
For this purpose, the block 26 is provided with guide surfaces for rapid movements and for power movements arranged in multiples or in series, these guide surfaces successively being in engagement with the guide roller 21. For the advance rapid initial, the guide roller 21 moves along the guide surface 26a and then rotates at an angle on the guide surface 26b to give the power movement, a stop occurring at point 26c. The roller then engages the guide surfaces 26d to allow a second phase of rapid movement and then rotates inwardly along the power guide surface 26e to induce a second phase of power operation. .
Since a certain number of pairs can be used. of guide surfaces, as required and as shown in the figure, the configuration and angle of inclination of these surfaces can be varied at will to produce the desired effect. in relation to others as well as in relation to the longitudinal and transverse axes of the tool. This arrangement also shows how the operation of the plunger 10 can be stopped and restarted without interrupting the movement of the primary motor means. The judgment thus obtained is of great importance
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when you want to extract an assembly pin or insert a part at a defined moment of the operation.
As in all the forms described above, any change made in the guide surfaces of the roller 21 causes a corresponding change in the stroke of the plunger.
The invention also covers improved control means of the primary motor means. Referring to Figures 1 and 2, it will be noted that a single control lever 30 has been provided to operate the main control 31 and the reversing 32. In the event that an electric motor is used as the primary force. , the controls 31 and 32 would be rheostats but, given that the driving means shown in the present case are of the fluid pressure type, the control 31 comprises an intake valve 31a, resiliently applied to its seat by a spring 31b, while the reversal 32 is constituted by a reciprocating valve in a sleeve 32a, provided on the outside with a groove 32b,
and an axially disposed bore provided with alternately corresponding lumens 32d and 32e, with lumen 15b going to the rear end of the piston chamber, and with a passage 15c going to the front end of this chamber. A coil spring 32 ± pressing against the sleeve 32a is resiliently engaged with a threaded collar 32g mounted on the valve 32 in order to maintain this valve in its lowest position, as seen in Figure 1. The handle 30 is articulated on the valve 32, for example by means of a pin 30a, and at its part 30b forming a support in engagement with a washer 33 disposed on the top of the guide sleeve 3 the of the control of the valve 31.
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Normally; the handle and the valves are in the position shown in Figure 1; the inlet valve 31a is closed and the groove 32b establishes communication between one of the branches of the inlet port 34 and the passage 15c going to the front end of the piston chamber; the rear end of this chamber is in communication with the atmosphere through the ports 15b and 32d and the outlet bore 32c.
In order to maneuver the control valve so that it pushes forward the piston 13, the operator strongly presses the handle 30, and the movement of this handle 30 opens the inlet valve 31a and makes that the pivoting part 30b of the lever engages with the washer 33; hereto, the pivot 30a lifts the shift valve 32 and brings it to the position shown in Fig. 2; the upper connection of the inlet 34 is then connected, by the groove 32b, to the slot 15b opening at the rear end of the piston chamber, the front end of which communicates with the atmosphere through the passage 15c, the slot 32nd and 32c exhaust bore.
To cause the reverse movement of the piston, the operator decreases the pressure on the lever 30 by a sufficient amount to allow the spring 32f to bring the valve 32 to the bottom of the stroke (fig.l) while maintaining sufficient pressure on the lever. to keep the pivoting part 30b in contact with the washer 33, the inlet valve 31 thus being held open. By completely ceasing to press the lever 30, the inlet valve 31a is allowed to close under the action of the spring 31b, and all the elements to return to the position shown in FIG. 1.
It has been observed that the present invention has in practice very great advantages for cold forming rivet heads in the construction of airplanes, automobiles and mechanical parts; as well as for many other works, more particularly as a result of the o-
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perations and the ease with which one can change the characteristics and range of motion and the resulting power. When a rivet is cold inserted, the resistance offered by this rivet is not uniform At the beginning, the pressure necessary to push back the rivet is not considerable, but as the rivet crashes to fill the hole and for the sheets to be clamped together under the action of the rivet, more and more force is needed.
This need @ to continually increase the effective pressure is made evident by the fact that when a rivet works on a rivet a little too strong for the power of this machine, that rivet is crushed and has its head formed but does not tighten. the sheets together. The invention provides a riveting machine which allows the application of this pressure increase to the extent and in the manner desired to obtain the best work, and this without using the conventional guiding blade, which is difficult to machine, or complicated devices. kneepads. , The guiding surfaces of the blocks according to the invention are easily machined without special machines, and these blocks can be made interchangeable so as to use the riveter for different jobs.
With guide surfaces such as those shown in Figures 1 and 2, only part of the movement of the primary motor means, 20% or less, needs to be used to bring the tool into contact with the workpiece. , and the remaining 80% or more are therefore available to perform the actual work with any desired ratio of continuous and progressive power amplification. The very great simplicity of the guide means makes it possible to use only a few elements of rustic construction and consequently to produce a machine with high efficiency and of long duration.