Perfectionnements aux machines à refouler.
Cette invention concerne une machine à
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te, à partir d'un fil métallique.
Dans une machine à refouler, une grande longueur de fil métallique continue est amenée à la machine et une courte longueur en est séparée pour former une ébauche qui est soumise à l'action de la machine pour en agrandir une extrémité et former une tête.
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à refouler dans lequel un coulisseau animé d'un mouvement de va-et-vient porte un ou plusieurs poinçons pouvant coopérer avec un ensemble comprenant un certain nombre
de matrices. En principe, dans ce type de machine, une <EMI ID=3.1>
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une tête. L'expression "machine à refouler du type spécifié" employée ci-après, doit s'interpréter comme si-
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L'ensemble des matrices comprendrait un certain nombre de celles-ci montées dans la machine de manière qu'elles puissent passer d'un poste de travail à un autre, afin qu'une ébauche se trouvant dans l'une des matrices soit soumise à l'action d'un premier poinçon pour obtenir une tête préliminaire at ensuite que la matrice avance en tournant pour s'aligner avec un second poinçon agissant sur la- tête préliminaire ainsi formée, et ainsi de suite, jusqu'à obtention de la forme finale désirée pour la tête.
Une machine à refouler classique du type spécifié présentait jusqu'ici un certain nombre d'inconvénients dus aux divers aspects de son fonctionnement et pour que la présente invention puisse se comprendre plus facilement, on donnera maintenant une brève description d'une machine à mfouler traditionnelle.
Le fil métallique est amené le long de la machine suivant une direction parallèle à la direc-
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avance sous l'action de rouleaux d'alimentation, jusqu'à ce que son extrémité libre bute contre un arrêt. Un outil de coupe, ayant la forme d'un couteau ouvert.. est ensuite employé pour sectionner une ébauche de l'extrémité du
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fert associé à l'outil de coupe déplace ensuite transversalement l'ébauche sectionnée jusqu'à une position dans laquelle elle est en ligne avec une matrice de l'ensemble et le poinçon approchant pousse le fil hors du mécanisme de transfert, dans la matrice.
Quand l'outil de coupe est un couteau ouvert, le mécanisme de transfert est d'habitude un doigt commandé par un dispositif à came ou à ressort, qui serre le fil métallique pendant le transfert de l'ébauche
à la matrice. Le couteau et le doigt sont ensuite rapidement retirés pour éviter le poinçon approchant.
L'ébauche munie d'une tête est éjectée de la matrice par un dispositif éjecteur.
La machine à refouler traditionnelle décrite ci-dessus présente divers inconvénients.
Les rouleaux d'alimentation utilisés pour faire avancer le fil métallique longitudinalement sont constitués par une paire de rouleaux à gorge qui sont poussés par un ressort au contact du fil et sont entraînés en rotation par intermittence dans le sens voulu pour faire avancer la matière. La dimension de la gorge de chaque rouleau d'alimentation est légèrement supérieure à celle du fil, afin d'éviter un coincement et par conséquent, une déformation du fil pendant l'avance de celui-ci. Compte tenu de la courbure des rouleaux d' alimentation, on verra qu'il n'existe virtuellement qu' un contact par point entre chaque cylindre et le fil et il est donc nécessaire de règler la charge du ressort sur les rouleaux très soigneusement pour éviter une dé-formation du fil.
Toutefois, si la charge du ressort est trop faible, les rouleaux peuvent glisser légèrement et la quantité de fil déplacée vers l'avant est alors inférieure à la longueur désirée. Ce problème est d'habitude résolu par une "suralimentation". La rotation des rouleaux est règlée de manière qu'ils soient théoriquement capables de faire avancer une longueur de fil plutôt supérieure à la longueur désirée en supposant qu'ils ne glissent pas, et la matière est avancée jusqu'à un arrêt fixe afin d'empêcher l'avance d'une longueur supplémentaire. Ceci signifie inévitablement que les rouleaux doivent glisser sur le fil et ceci peut conduire à un griffage .de celui-ci, suivi d'une fissuration des ébauches munies d'une tête fabriquées à partir du fil métallique.
Une fois que le fil a été amené jusqu'à l'arrêt, il se présente d'autres inconvénients qui résultent du fait qu'il n'est pas aligné avec la matrice, qu'il doit être coupé et que l'ébauche doit être transférée à la matrice. Quand on emploie un couteau ouvert pour sectionner l'ébauche, ceci peut conduire à la formation d'une ébauche de qualité médiocre, du fait que le fil a. été plié avant d'être coupé. L'ébauche peut aussi être entaillée par le couteau, soit au moment où le fil est amené à celui-ci, soit au moment où l'ébauche cisaillée est en cours d'introduction dans la matrice. Le mécanisme de transfert et le couteau doivent se déplacer très rapidement hors du passage du poinçon approchant
et ce mouvement rapide conduit à une usure des parties constitutives du système, à de grands efforts d'inertie, et, à moins qu'on y fasse grande attention, il est possible que le doigt de transfert en particulier heurte
le poinçon approchant. Ce problème devient des plus sé-
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ments relativement longs et fastidieux sont nécessaires pour ce réglage si, par exemple, la longueur de l'ébauche désirée doit être modifiée.
Compte tenu des inconvénients évoqués ci-dessus, la présente invention a pour but la construction d'une machine à refouler simplifiée, qui soit capable de produire des ébauches à tête de bonne qualité et qui réduise à un minimum ou élimine au moins certains des inconvénients indiqués ci-dessus.
Selon l'invention, il est prévu une machine à refouler du type spécifié, dans laquelle le fil métallique est amené linéairement, par intermittence, en quantité contrôlée, à travers le coulisseau, directement dans une matrice, à un poste de cisaillement où il est soumis à l'action d'un mécanisme de coupe pour en séparer une ébauche; la matrice contenant l'ébauche est ensuite déplacée, perpendiculairement au fil, jusqu'à un poste de poinçonnage où l'ébauche est soumise à l'action d'un poinçon porté par le coulisseau.
Le fil métallique peut être avancé par un mécanisme d'alimentation constitué par des mâchoires de serrage linéaires opposées qui peuvent embrasser et serrer le fil sur une distance substantielle de celui-'.
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Le mécanisme de coupe du fil métallique peut comprendre, en combinaison, une douille supportant le fil, à travers laquelle celui-ci avance et qui est située près de la matrice au poste de cisaillement, et un couteau ouvert, situé entre la douille et la matrice et espacé de la face de celle-ci; le mécanisme de coupe sectionne le fil métallique pour laisser dans la matrice une ébauche dont une partie ressort de la face avant de celle-ci.
La machine.peut être équipée d'un mécanisme éjecteur associé à l'ensemble de matrices, de manière que chaque matrice possède une tige d'éjection respective; chaque tige d'éjection est montée pour coulisser dans un organe de montage commun et être poussée élastiquement vers l'arrière, afin d'amener une saillie fixe de celle-ci en position de transmission de la charge par rapport à l'organe de montage qui est capable d'un mouvement d'ajustement alternatif rectiligne par rapport au bloc de matrice dans lequel s'étendent les tiges d'éjection.
On décrira. Maintenant ..l'invention de façon plus détaillée, à titre d'exemple seulement, en se repportant aux dessins annexés qui montrent une machine à refouler à laquelle- s'applique l'invention et où :
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ces enlevées pour montrer des détails intérieurs du mécanisme; .
la figure 3 est une vue en perspective, à plus grande mécanisme, d'alimentation de la machine; la figure 4 est une vue en perspective, à une échelle différente, d'un mécanisme d'actionnement associé au mécanisme d'alimentation; la figure 5 est une vue en plan d'une partie de la machine, montrant d'autres détails du mécanisme d'alimentation; la figure 6 est une vue en coupe suivant <EMI ID=14.1> la figure 7 est une vue en coupe, à plus grande échelle, suivant la ligne 7-7 de la figure 5, montrant un dispositif de commande pour le mécanisme d'alimentation; la figure 8 est une vue en perspective, à plus grande échelle, d'un mécanisme de cisaillement dont certaines parties sont enlevées pour montrer le fonctionnement du mécanisme;
la figure 9 est une vue en perspective, à une échelle différente, d'un système de positionnement rotatif utilisé pour faire avancer d'un poste à l'autre le bloc de matrices de la machine; la figure 10 est une vue en coupe du mécanisme de cisaillamerit et de son mécanisme d'actionne-ment associé illustrés à une échelle plus petite;
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suivant la ligne 11�11 le la figure 10; la figure 12 est une vue de face, en élé- <EMI ID=16.1>
nisme de cisaillement illustré dans les figures 8, 10 et
11 et montrant la façon dont il est monté dans le corps de la machine; la figure 13 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'un dispositif d'ajustement associé au mécanisme de cisaillement; la figure 14 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'un autre dispositif d'ajustement associé au mécanisme de cisaillement; la figure 15 est une vue de face, en élévation, de l'ensemble de matrices de la machine; la figure 16 est une vue en coupe de l'ensemble de matrices et du mécanisme éjecteur associé, suivant la ligne 16-16 de la figure 15 et montrant le mécanisme d'actionnement du système d'éjecteur, et la figure 17 est une vue en coupe, à plus grande échelle, du bloc de matrice et d'une partie du mécanisme éjecteur.
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est illustrée dans sa disposition générale, aux figures 1 et 2 des dessins.
Le bâti principal de la machine est constitué d'éléments latéraux parallèles 20 et 21 entre lesquels est monté un coulisseau 22 qui peut être animé d'un mouvement de va-et-vient parallèlement à, ces éléments 20 et 21.
- 8 -La. commande de la machine est assurée au
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mandées, soit directement, soit indirectement, à partir du vilebrequin 24.
Le long de chaque coté de la machine, se trouve un arbre secondaire entraîné par le vilebrequin principal 24 à l'intervention d'un arbre intermédiaire 72. Sur le coté gauche de la machine, se trouve l'arbre secondaire 26, comme indiqué dans les figures 1 et 2. Un autre arbre secondaire 27 s'étend parallèlement à l'arbre secondaire 26, sur le côté opposé de la machine et on peut le voir dans la figure 4 des dessins.
L'arbre secondaire 26 actionne un mécanisme de cisaillement, tandis que l'arbre secondaire 27 entraîne un mécanisme d'alimentation.
Un arbre transversal 28 s'étend en général parallèlement au vilebrequin principal 24, mais vers l'extrémité opposée de la machine; cet arbre transversal
28, que l'on peut voir à la figure 9, transmet l'énergie motrice pour positionner un ensemble de matrices faisant partie de la machine.
Enfin, un arbre vertical 29, que l'on peut voir dans la figure 2 des dessins, est entraîné à partir de l'arbre transversal 28 pour actionner un mécanisme éjecteur.
La machine à refouler comprend en princi-
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30, qui fait avancer à travers le coulisseau 22, dans une cavité de matrice, une longueur de fil métallique dont l'extrémité est en cours de cisaillement par un mé- <EMI ID=20.1>
trice contenant l'ébauche en ligne avec un poinçon, prévu sur le coulisseau 22, qui exécute l'opération de refoulement de la tête.
Quand la tête désirée a été formée sur l'ébauche, un mécanisme éjecte'or, désigné généralement
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qui sort alors de la machine en laissant la cavité de matrice vide pour lui permettre de revenir au poste de cisaillement afin l'y recevoir l'extrémité libre du fil métallique, avant la formation d'une autre ébauche.
Comme de nombreuses machines classiques, le bloc de matrice présente un certain nombre de cavités, qui sont amenées successivement aux différents postes de travail où des opérations sont exécutées et les cavités
de matrices adjacentes contiennent -des ébauches aux différents stades de fabrication.
On se rendra compte que le bâti de la machine a été quelque peu découpé dans les figures 1 et 2 des dessins, et en particulier les parties travaillantes de la machine seront en général entourées d'une plaque
de recouvrement dont une petite partie est illustrée en 33.
Le coulisseau 22 se déplace d'un mouvement de va-et-vient sur des tiges de guidage 34 fixes.
Des paliers hydrostatiques ou hydrodynamiques appropriés peuvent être prévus pour le coulisseau et les divers ar-
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Le mécanisme d'alimentation.
Si l'on se reporte aux figures 3 à 7 des dessins, on voit que ceux-ci illustrent le mécanisme d'ali-mentation de la machine de façon plus détaillée.
En se reportant à la figure 3, le coulis-
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limentation, désigné généralement par 30, est disposé à l'intérieur de la face travaillante du coulisseau ou derrière cette face. Une grande longueur continue de fil mé-
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22 et se dirigeant vers la région où a lieu l'opération de refoulement.
D'une manière générale, le mécanisme d'alimentation 30 consiste en deux mâchoires de serrage 36 et 37 dont chacune présente une face de serrage arquée qui est en contact avec la surface cylindrique extérieu-
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La mâchoire 36 sera dénommée mâchoire fixe, tandis que la mâchoire 37 sera dénommée mâchoire mobile, mais on se rendra compte que les deux mâchoires du mécanisme d'alimentation 30 exécutent en fait un mouvement relatif par rapport au bâti de la machine afin de faire avancer le fil
35 dans celle-ci.
Le mécanisme d'alimentation est monté
sur des pièces 38 qui sont fixées à la face inférieure d'une plaque 39 attachée à une poutre transversale 40 qui est visible dans la figure 1 des dessins et s'étend d'un côté à l'autre du bâti de la machine.
Ainsi qu'on le voit plus clairement dans la figure 6, une partie de chaque mâchoire de serrage 36,
37, qui engage effectivement le fil métallique se présente sous la forme d'une pièce rapportée interchangeable. Ces pièces rapportées sont de petite dimension et on peut les remplacer facilement si on doit modifier le diamètre <EMI ID=26.1>
En se reportant aux figures 3 à 6, on voit que la mâchoire fixe 36 est mintée dans un bloc
41 qui est engagé pour coulisser dans une glissière 42 formée dans un bloc 43 porté par un support 44 sur la plaque 39. Des paliers appropriés, tels que des paliers à aiguille, sont prévus dans la glissière 42 en vue d'un mouvement de glissement doux du bloc 41.
En se reportant aux figures 5 et 7 en particulier, on voit qu'une crémaillère dentée 45, portée par le coulisseau-22, entraîne un pignon 46 monté
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on a évoqué précédemment. Le vilebrequin 27 est porté par des paliers fixés au bâti de la machine et anime d'un mouvement de va-et-vient le bloc 41 par l'intermédiaire d'une bielle d'accouplement 47, en provoquant ainsi l'entraînement alternatif des mâchoires de serrage.
La disposition de la commande des mâchoires de serrage est telle que celles-ci sont entraînées par le coulisseau, mais l'emploi d'un vilebrequin permet le réglage des mouvements des mâchoires vers l'avant et
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rapport au mouvement du coulisseau. Le vilebrequin principal entraînant ce dernier peut avoir une avance de 70 degrés.
Les mâchoires de serrage sont séparées l'une de l'autre par un ressort hélicoïdal 48.
Comme indiqué ci-dessus, la mâchoire de serrage fixe est montée dans le bloc 41, mais la mâchoi-
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rapport au pivot 50. La mâchoire mobile est poussée par un ressort en direction du fil métallique et porte sur sa face arrière une tige 51 montée de manière à glisser dans le bloc 49 et entourée de rondelles élastiques, tel-
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antagoniste.
A l'extrémité du bloc 49 éloignée du pivot 50, est prévu un galet rotatif 53 destiné à rouler
le long d'une surface linéaire fixe 54 d'une came qui commande le mouvement de la mâchoire mobile 37 pour la rapprocher ou l'écarter de la mâchoire fixe 36 et qui commande par conséquent le serrage et le dégagement du fil métallique pour l'action d'avance intermittente.
La surface 54 de la came comprend deux parties parallèles reliées par une rampe 55. Les mâchoires de serrage sont rapprochées l'une de l'autre pour serrer le fil, tandis que le galet 53 se trouve sur la surface plus élevée de la came 54 et quand les mâchoires se déplacent vers l'avant en entraînant le fil, le galet
53 descend la rampe 55, vers la partie inférieure du profil de la came, ce qui permet immédiatement à la mâchoire mobile 37 de s'écarter de la mâchoire fixe 36 sous l'action d'un ressort 48 et de relâcher le fil. On voit d'après ceci que la position longitudinale de la rampe 55 prédétermine la longueur du trajet d'avance des mâchoires. Des dispositifs de réglage sont prévus pour ajuster cette position longitudinale de la rampe 55 de la surface 54
de la came.
La came 54 est complètement écartée du
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afin qu'elle puisse osciller entre une position dans laquelle elle est en contact avec le galet 53 et une position dans laquelle elle est complètement dégagée de celuic i.
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res 5 et 6, on voit que la came 54 peut pivoter par rapport à un arbre 56 et est rattachée à une tringle de manoeuvre 57, de sorte qu'à un moment particulier pendant le cycle opératoire de la machine, cette tige 57 peut faire basculer la came et l'amener au contact du galet
53 tandis qu'un certain temps après, elle la fait basculer pour l'en écarter.
La liaison entre la tige de manoeuvre 57 et la came 54 est assurée par un autre arbre 58 monté dans des appliques 59 attachées à la plaque de montage
39. L'arbre 58 porte un manchon 60 qui est claveté sur celui-ci et porte une oreille 61 faisant saillie radialement, qui fait basculer un bloc 62 sur lequel la came
54.est montée. L'arbre 58 possède un bras 63, s'étandant radialement, qui est fixé en 64, par un pivot, à la tige de manoeuvre 57.
L'avance du fil métallique commence quand le bloc 62 bascule dans un sens pour amener la came 54 contre le galet 53 et engager les mâchoires de serrage. Quand les mâchoires se sont déplacées le long de la came jusqu'à ce que le galet soit descendu de la rampe 55, l' avancement est débrayé et le bloc 61 pivote alors en sens opposé pour dégager complètement les mâchoires, afin qu' il ne se produise aucune traînée sur le fil quand elles <EMI ID=35.1>
Comme indiqué plus haut, le réglage de la position longitudinale de la came détermine la longueur de fil avancée à chaque mouvement de va-et-vient des mâchoires. La position de la came 54 est réglée par un mouvement axial. de- 1* arbre 56. Comme indiqué, la ca-
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se déplacer dans une glissière en dépouille 66.
L'arbre 56 s'étend jusqu'à l'arrière de la machine et comprend une partie 64 de section transversale généralement carrée qui présente des coins ar-
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l'arrière, on a prévu sur ces coins arrondis des filets
68 qui sont engagés par un filet intérieur ménagé sur
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chée de se déplacer axialement. La rotation de la roue dentée 69 détermine donc un mouvement longitudinal de l'arbre 56 et, par conséquent, un ajustement de la position de la came 54 en direction longitudinale. Un volant 70 entraîne en rotation un arbre portant un pignon
71 qui possède des dents engageant celles de la roue dentée 69. Le volant 70 s'utilise donc pour ajuster la position longitudinale. de la came.
On a décrit ci-dessus la façon dont les mâchoires de serrage engagent et libèrent le fil métallique 35 sous l'action de la tige de manoeuvre 57. En se reportant maintenant à la figure 4 des dessins, on voit que ceux-ci illustrent d'une manière générale la façon dont la tige de. manoeuvre 57 est commandée à par-
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té droit de la machine, comme on le voit dans les figu- <EMI ID=40.1>
de la machine à l'intervention d'un engrenage approprié et il commande aussi l'arbre secondaire 26 évoqué brièvement ci-dessus.
L'arbre 27 porte une paire de cames qui agissent sur des galets respectifs portés par des bras montés sur l'arbre 73 afin de provoquer un mouvement de bascule d'un levier 74 relié par un pivot 75 à l'extrémité de la tige de manoeuvre 57.
La position des cames sur l'arbre 27 commande le réglage de tout le mécanisme d'alimentation et elle est réglée de manière que, compte tenu de la direction axiale du fil, les mâchoires de serrage restent fixes quand elles sont actionnées pour serrer ce-
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tion quand la bielle d'accouple 47 prévue sur le vilebrequin 46a se trouve au point mort bas avant d'amorcer le déplacement vers l'avant de l'ensemble des mâchoires de serrage.
Le mécanisme désigné généralement par
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ajustable manuellement qui empêche les mâchoires de serrage de s'engager ou de se dégager, sauf à un moment spécifique du cycle opératoire, quand l'avance n'est pas normalement fonctionnelle, ce qui empêche une alimentation courte du fil.
Le mécanisme de cisaillement.
On décrira maintenant le mécanisme de cisaillement en se reportant aux figures 8 à 15 des dessins, quoique l'on puisse aussi se reporter aux autres figures.
Comme indiqué ci-dessus, le mécanisme de cisaillement est..désigna généralement par 31 dans les figures 1 et 2. Le fil métallique 35 est avancé par le mécanisme de serrage 30 dans une cavité 77 d'un bloc de ma-
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indiquée dans la figure 8 des dessins.
Le bloc de matrices 78 est illustré de façon plus détaillée dans la figure 15 et on verra qu'il comprend quatre cavités de matrices 77 dont chacune est équipée d'un dispositif éjecteur que l'on décrira en détail plus loin; les quatre cavités de matrices sont disposées symétriquement autour d'un axe sur lequel le bloc peut tourner.
Le fil métallique 35 est introduit dans une cavité 77 à un poste de cisaillement où il est sectionné pour laisser dans cette cavité une ébauche ressortant de celle-ci; on fait ensuite tourner le bloc de matrice 78 de manière que la cavité contenant l'ébauche soit amenée en ligne avec un poinçon qui agit sur celle-
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te préliminaire. On fait ensuite tourner à nouveau le bloc pour amener l'ébauche à un second poste de refoulement où s'effectue une opération de finition, puis le bloc est enfin amené à un poste d'éjection où le méca-
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cavité 77.
La figure 1 montre la disposition générale de la machine et on peut voir que le mécanisme de \7 cisaillement 31 est disposé sous un certain angle par
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dans cette figure.
On a déjà fait allusion à l'arbre secondaire 26 qui passe le long du côté gauche de la machine, comme on le voit dans les figures 1 et 2 des dessins et c'est cet arbre secondaire qui actionne le mécanisme de cisaillements .La .rotation de positionnement du bloc de matrice 78 est assurée à partir de l'autre arbre secondaire 27 évoqué ci-dessus et illustré dans la figure 4 des dessins.
L'extrémité libre du fil métallique 35 passe dans la douille 79 qui est montée sur un chariot extérieur 82 dans l'ensemble de cisaillement 31. Dans le chariot 82, se trouve un chariot intérieur 83 qui porte un couteau ouvert 84 présentant un tranchant courbe 85, de forme semi-circulaire, afin d'épouser la surface supérieure du fil 35. Le couteau 84 s'écarte du fil quand la matière avance par la douille 79 dans la cavité de matrice 77.
L'action du mécanisme de cisaillement
31 est telle que le chariot intérieur 83 est poussé de force vers le bas et que le chariot extérieur 82 est poussé quelque peu élastiquement vers le haut, de sorte que le couteau 84 sectionne le fil 35 qui est retenu par la douille 79 et supporté pendant cette opération de cisaillement.
De cette façon, on peut employer le couteau ouvert 84 pour former un bord de coupe net et comme le couteau est maintenu écarté du fil, sauf pendant l'opération de coupe effective, le fil n'a aucune tendance à être griffé ou marqué par le couteau quand
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de coupe du fil est donc vive et conne ce fil ne fléchit pas en s'écartant du couteau pendant le sectionnemant, l'arête est aussi perpendiculaire à l'axe du fil. On se rendra compte que quoique la douille 79 soit poussée quelque peu vers le haut, les efforts exercés sur le fil ainsi retenu. ne sont pas suffisants pour dépasser la limite élastique de celui-ci qui ne subit donc aucune déformation permanente.
L'action de coupe est commandée au moyen d'un mécanisme articulé 86 qui est allongé par une tige de manoeuvre 87 dont on peut voir dans la figure 2 la position relative par rapport au reste de la machine.
En examinant le mécanisme de cisaillement 31 de façon plus détaillée, on voit qu'il est logé dans un carter 88 ayant généralement la forme d'un profilé en U dont la partie avant est fermée par une plaque 89 et dont la section intérieure sert au montage des chariots 82 et 83.
Le chariot 82 est normalement poussé vers le bas par un ressort 90 qui est logé dans un trou de la partie supérieure du carter 88. Ce trou reçoit également un goujon fileté 91 que l'on peut employer initialement pour ajuster la position normale du chariot 82 et donc de la douille 79 par rapport au fil
35, de sorte que la douille est alignée initialement avec la cavité de matrice.
Le mécanisme articulé 86 est constitué de deux bielles 92 et 93 attachées ensemble par un pivot et la région du raccord se trouve dans un chariot
94 qui se déplace transversalement sous l'action de la <EMI ID=48.1>
partie 96 du chariot qui empêche le mécanisme articulé 86 de dépasser le point mort.
La bielle inférieure 92 du mécanisme articulé agit sur le chariot intérieur 83 et l'élément portant la surface 96 possède un épaulement 97 qui pousse vers le haut une partie 98 de l'extrémité supérieure du chariot extérieur 82, contre l'action
du ressort, afin de tirer la douille vers le haut.
La tringle de manoeuvre 87 est reliée par un pivot à l'extrémité supérieure d'un levier basculant 99 supporté dans des paliers sur une applique de montage fixe 100. Une extension intégrante 10f du levier basculant 99 porte un galet de came 102, tandis qu'un autre galet de came 103 est porté par le levier basculant 99.. Ces deux galets. 102. et 103 sont soumis
à l'action d'une paire de cames prévues sur l'arbre
26, pour provoquer un mouvement de basculement synchronisé du levier 99 vers l'avant et vers l'arrière et donc provoquer le déplacement de la tringle de manoeuvre suivant une direction généralement longitudinale pour actionner le mécanisme articulé 86.
Réglage du mécanisme de cisaillement.
Il est clair qu'il est essentiel que la position du mécanisme de cisaillement puisse être ajustée à la fois pour aligner le couteau initialement avec le fil métallique et permettre d'envisager une variation dans la longueur des ébauches à cisaller.
Le mécanisme de cisaillement est monté
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au plan du papier, comme on le voit dans la figure 12, quand on desserre les boulons qui maintiennent l'applique 81 en position et quand on déplace cette applique le long de la glissière en dépouille.
Ce mouvement du mécanisme de cisaillemont lui permet de se rapprocher ou de s'écarter davantage de la face du bloc de matrices, afin de cisailler des ébauches plus longues ou plus courtes suivant les besoins. Un engrenage approprié, non représenté, permet l'exécution du mouvement de glissement de l'applique.
Une poignée réglable 107 agit sur un écrou de serrage engageant un goujon fixe que l'on peut employer pour serrer le guide mobile 106 afin de maintenir temporairement l'applique en position de manière à pouvoir contrôler le réglage pendant l'ajustement.
L'applique 81 peut aussi être ajustée quelque peu d'un côté à l'autre, dans le sens des flèches 108 de la figure 12. Le mécanisme pour réaliser cet ajustement est illustré dans la figure 14 qui montre- la base horizontale 109 de l'applique 81 ainsi qu'une nervure 110 s'avançant vers le bas et s'engageant dans une fente transversale s'étendant en tra-
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La rainure transversale 111 agit comme une glissière dans laquelle la nervure 110 peut glisser afin de permettre au corps de l'applique de se dé-
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la glissière 112. Ce mouvement est effectué en désserrant les boulons de serrage 113 et en faisant tourner la douille exentrique 114 de manière que celle-ci déplace la pièce de base 109 suivant une direction transversale, comme indiqué par les flèches 108.
Le mécanisme de cisaillement 31 peut en outre se rapprocher et s'écarter de l'axe principal du bloc de matrices dans le sens des flèches 115, afin de permettre l'accès du bloc de matrices en cas de besoin. Le mécanisme de cisaillement 31 est déplacé par le dispositif illustré dans la figure 13 des dessins, dans lequel une vis de réglage 116 montée cap-
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en rotation au moyen d'un volant 117. La vis de réglage 116 se visse en 117a dans le sommet du carter
88, de sorte que la rotation du volant 117 dans le sens approprié provoque un mouvement du logement 88 vers l'extérieur ou vers l'intérieur par rapport au bras 104.
Le mécanisme de positionnement des matrices.
En se reportant d'abord aux figures 8 et 9 des dessins, on voit que le bloc de matrices 78 <EMI ID=57.1>
est suivi d'un poste d'éjection, le mouvement de rotation final ramenant la cavité de matrice au poste de cisaillement.-..
La rotation de positionnement est réalisée au moyen d'un mécanisme de forme généralement connue désignée par 118. Le bloc de matrice est monté en vue d'une rotation pas à pas autour de l'axe 119 d'un arbre qui est supporté par des paliers dans le bâti de la machine et un galet de came 120, de posi-
<EMI ID=58.1>
me axe; ce galet de came porte un certain nombre de
<EMI ID=59.1>
exemple illustré à la figure 9.
Les galets 121 coopèrent avec une vis
122 qui est montée sur un arbre à came rotatif 28 signalé brièvement ci-dessus dans la description de la disposition générale de la machine. Cet arbre à came 28 est entraîné à partir de l'arbre de commande secondaire 27.
Le mécanisme éjecteur.
En se reportant aux figures 1, 2, et
15 à 17 des dessins, le mécanisme éjecteur pour expulser les ébauches munies d'une tête terminée du bloc de matrices sera maintenant décrit. On se ren- dra compte que comme chaque cavité de matrice est pré-
<EMI ID=60.1> chine" depuis le poste de cisaillement jusqu'au poste d'éjection, chacune de ces cavités de matrices doit
avoir un dispositif éjecteur identique mais un seulement de ces dispositifs éjecteurs fonctionnera à chaque cycle de la machine et c'est le dispositif associé
à la cavité qui, à ce moment, se trouve au poste éjecteur.
Le mécanisme éjecteur est désigné gé-
<EMI ID=61.1>
et il est actionné au moyen d'un. arbre 29 généralement placé verticalement, que l'on a évoqué brièvement ci-dessus et qui porte différentes cames comme on le voit dans la figure 2 et la figure 16 des dessins.
Sous certains rapports, le mécanisme éjecteur est classique, en ce sens que chaque cavité
de matrice 77 possède une broche éjectrice individuelle 123 qui s'aboute à l'extrémité avant d'une tige éjectrice 124 et est normalement repoussée vers l'arrière pour permettre l'accès à la cavité de matrice 77 au moyen d'un ressort hélicoïdal 125. Quand l'éjection doit se produire, un levier 126 presse sur l'extrémité de la tige éjectrice 124 et pousse de force la broche à travers la cavité 77 en expulsant de celle-ci l'ébauche munie d'une tête. La. broche 123 doit être disposée de telle façon qu'à aucun moment pendant le cycle d'éjection elle ne s'avance au-delà de la face avant 127 du bloc de matrice.
En outre, comme chaque matrice 77 possède un dispositif éjecteur identique, tous les ajustements qui sont faits aux dispositifs éjecteurs de l'une des cavités de matrice doivent aussi se faire aux dispositifs éjecteurs des autres cavités, pour être certain que les ébauches produites
par les différentes cavités ne varient pas.
fi Un ajustement peut être nécessaire si
<EMI ID=62.1>
de détails l'agencement de la cavité de matrice et de l'éjecteur. Le bloc de matrice, désigne généralement par 78, est consitué par un plateau 128 et renferme quatre matrices identiques 77 d'une forme généralement classique. Chaque matrice est cylindrique, mais présente une surface plane effilée 129 le long
<EMI ID=63.1>
128 de manière telle que les quatre surfaces planes se présentent vers l'intérieur, en direction de l'axe 130.
Un coin 131 en deux parties et à quatre faces est positionné entre les surfaces 129 des matrices et maintenu fortement serré avec celles-ci par un boulon de serrage 132 fixé à l'arbre des matrices. Le boulon de serrage 132 possède un collier intégrant 133 qui forme un épaulement contre lequel bute le coin 131; ceci permet de retirer facilement tout l'ensemble du coin du bloc de matrices, pour pouvoir remplacer celles-ci en cas de besoin. Le coin 131 à quatre faces est fait en deux pièces pour faciliter l'assemblage et aussi pour assurer une- prise ferme-sur toutes-les matrices. En utilisant le système de coincement décrit ci-dessus, il est possible de faire face à des différences de dimensions marginales entre les matrices, résultant des tolérances de fabrication.
<EMI ID=64.1>
poussée 135 fixée dans- l'extrémité avant d'un logement
136 qui peut s'ajuster axialement dans une partie généralement cylindrique du bâti 19 de la machine.
Chaque tige éjectrice est montée de manière à pouvoir glisser dans une douille individuelle qui porte un filet extérieur engageant la bague de poussée 135 et possède un écrou de blocage réglable 138. L'extrémité avant de la douille 137 est engagée par un collier intégrant 139 prévu sur la tige éjectrice 124
et est maintenue contre ce collier par le ressort hé-
<EMI ID=65.1>
1'arrière. Ainsi donc, l'ajustement de la position du manchon 137 en déserrant l'écrou de blocage 138 et en faisant tourner le manchon fileté permet de positionner individuellement chaque tige éjectrice pendant le réglage initial de la machine.
Toutefois, pour éviter de devoir effectuer des ajustements individuels des tiges éjectrices pendant la marche normale de la machine, quand on désire peut-être modifier la longueur de l'ébauche à munir d'une tête, les tiges peuvent aussi être ajustées en position. par.un seul mécanisme d'ajustement commun.
Pour ajuster la position de toutes les tiges éjectrices 124, la position du logement 136 est réglée par rapport à l'élément 19 du bâti.
<EMI ID=66.1>
prévu sur une couronne dentée 141. La couronne dentée porte des dents 142 qui engagent une vis 143 que l'on peut entraîner en rotation au moyen d'un volant 144 illustré dans les figures-1 1 et- 2 des dessins.
<EMI ID=67.1>
éjecteur qui constitue un arrêt arrière pour le mouvement de l'extrémité supérieure.du levier 126 actionnant la tige éjectrice. On verra que la vis d'appui 146 peut aussi se régler par rapport au logement 136, pendant le réglage initial du mécanisme, sans exiger de réajustement.
Fonctionnement du mécanisme éjecteur.
Le mécanisme d'actionnement est généralemént similaire à celui décrit dans le brevet anglais n[deg.] 674.173 auquel on devrait se reporter pour une explication détaillée du principe du fonctionnement du système éjecteur.
L'arbre 29, que l'on a déjà évoqué, porte une paire de cames 147 dont une seulement peut se voir dans la figure 16 des dessins. La rotation de l'arbre 29 provoque la coopération des cames avec une paire de galets 148 et 149 prévus sur les branches d'un levier coudé pivotant en 150.
Le levier coudé est désigné générale-
<EMI ID=68.1>
porte une piste courbe 152 le long de laquelle peut se déplacer un autre galet 153. La piste 152 possède un centre de courbure qui se situe sur l'axe du levier éjec-teur 126 quand le système est au repos, comme indiqué
<EMI ID=69.1>
Le galet 153 est prévu sur une branche, s'étendant vers l'extérieur, d'un système articulé en quatre parties qui forme un mécanisme à rapport de vitesses variable. Le levier éjecteur 126 possède une partie intégrante 156 et pivote autour d'un axe 154.
<EMI ID=70.1>
ralement coudée, pivote aussi en 154 et une branche de ce levier s'étend suivant la même direction que le levier éjecteur 126; la formation composite du levier 155 est telle que le levier éjecteur 126 est interposé entre deux éléments formant cette branche. L'autre branche du levier composite coudé 155 s'écarte de la partie intégrante inclinée 156 du levier éjecteur. La branche 155 et la partie 156 forment deux côtés d'un système articulé du type à parallélogramme et sont réunies par une tringle massive 158 et une autre tringle latérale 159 dont une partie s'étendant vers l'extérieur porte le galet 151 évoqué ci-dessus. L'extrémité opposée de la tringle latérale 159 porte un ressort 162, attaché en 161, de manière à pousser la tringle dans un sens en maintenant ainsi le galet 151 sur la voie
152.
Un mécanisme de sécurité 160 incorporé comprend un boulon de rupture présentant une partie de section transversale réduite qui se rompra dans le cas d'une surcharge sérieuse du mécanisme éjecteur, par exemple si une pièce du mécanisme venait à se coincer. Ce mécanisme de sécurité 160 peut se raccorder à un interrupteur de commande approprié quelconque pour arrêter la machine en cas de rupture du boulon par suite d'une surcharge.
Pendant le réglage de la position longitudinale des tiges éjectrices par les dispositifs décrits ci-dessus, la position de l'arrêt 145 est modifiée et il en est de même de la position de départ de la tige éjectrice 126. Le levier coudé composite a sa branche supérieure parallèle au levier éjecteur, de sorte que le réglage de la position de l'un ajuste aussi la position de l'autre. Toutefois, le pivot 157 est fixe par rapport au corps de la machine et l'ajustement du réglage initial du levier éjeoteur 126 et du levier coudé composite 155 ajuste aussi la position de départ du galet 153 par rapport à la piste.
Par suite de la rotation de l'arbre 29, le levier coudé 151 bascule positivement autour du pivot 150 et le galet 153 transmet le mouvement de ce levier au tringlage en parallélogramme afin de faire basculer le levier éjeoteur vers l'avant et d'exécuter une opération d'éjection. L'espace compris entre le galet
153 et le point de pivotement 150 détermine la distance sur laquelle la tringle latérale 159 est poussée quand le levier coudé bascule vers le haut, comme indiqué dans la figure 16, et fixe ainsi l'angle dont
la partie 56 pivote et qui est naturellement le même
que l'angle dont pivote la tige éjectrice 126 elle-même puisque la partie 156 fait corps avec la tige éjectrice principale.
Pour régler le levier éjecteur, on modifie donc la position de l'arrêt 145 et ceci modifie
le point de la piste courbe 152 où le galet 153 est
en contact avec celle-ci. Quand le levier coudé a bas-
<EMI ID=71.1> ce séparant le galet 153 du point de pivotement 150 détermine l'importance de la déformation du tringlage en
<EMI ID=72.1>
cement vers l'avant de l'extrémité supérieure du levier éjecteur 126. Plus grande est la distance préréglée entre le point de pivotement 150 et le galet de pivotement
153, plus faible est l'avantage mécanique associé au le-
<EMI ID=73.1>
galet 153 est très proche du point de pivotement 150, c'est-à-dire quand l'arrêt 145 a été réglé dans une position plus loin vers la droite, comme on le voit dans la figure 16, plus grand est l'avantage mécanique associé au levier coudé agissant sur le galet 153 et par conséquent plus courte est la distance parcourue vers l'avant par la tigo éjectrice 126.
L'effet d'ensemble est que la tige éjec-
<EMI ID=74.1>
pendant le fonctionnement de l'éjecteur, quand les tiges éjectrices sont réglées dans une position avant pour l'emploi d'ébauches de courte longueur, par comparaison avec le cas où.les tiges éjectrices sont réglées davantage vers l'arrière (vers la gauche de la figure 16) auquel cas la tige éjectrice 126 se déplace vers l'avant sur une distance plus grande pendant l'éjection. Dans chaque cas, la broche éjectrice est poussée vers l'avant par le levier éjecteur 126, exactement de la distance correcte pour éjecter l'ébauche de la matrice sans per-
<EMI ID=75.1>
celle-ci et ceci est garanti automatiquement par le positionnement des tiges éjectrices résultant du mouvement du-logement 136 sans qu'il se produise aucun ajus-
Improvements to upsetting machines.
This invention relates to a
<EMI ID = 1.1>
te, from a metal wire.
In an upsetting machine, a long length of continuous wire is fed to the machine and a short length is separated from it to form a blank which is subjected to the action of the machine to enlarge one end and form a head.
<EMI ID = 2.1>
push-up in which a slide driven by a reciprocating movement carries one or more punches which can cooperate with an assembly comprising a certain number
of matrices. In principle, in this type of machine, an <EMI ID = 3.1>
<EMI ID = 4.1>
<EMI ID = 5.1>
a head. The expression "upsetting machine of the type specified" used hereinafter should be interpreted as
<EMI ID = 6.1>
<EMI ID = 7.1>
The set of dies would include a number of these mounted in the machine so that they can move from one workstation to another, so that a blank in one of the dies is subjected to the action of a first punch to obtain a preliminary head and then the die advances while rotating to align with a second punch acting on the preliminary head thus formed, and so on, until the shape is obtained desired finish for the head.
A conventional upsetting machine of the type specified heretofore has had a number of disadvantages due to various aspects of its operation and in order that the present invention may be more easily understood, a brief description of a conventional upsetting machine will now be given. .
The wire is fed along the machine in a direction parallel to the direction.
<EMI ID = 8.1>
advances under the action of feed rollers, until its free end abuts against a stop. A cutting tool, in the form of an open knife ... is then employed to sever a blank from the end of the
<EMI ID = 9.1>
fert associated with the cutting tool then moves the sectioned blank transversely to a position where it is in line with a die of the assembly and the approaching punch pushes the wire out of the transfer mechanism into the die.
When the cutting tool is an open knife, the transfer mechanism is usually a finger operated by a cam or spring device, which clamps the wire during the transfer of the blank.
to the matrix. The knife and finger are then quickly withdrawn to avoid the approaching punch.
The blank with a head is ejected from the die by an ejector device.
The traditional upsetting machine described above has various drawbacks.
The feed rollers used to advance the metal wire longitudinally consist of a pair of grooved rollers which are spring-loaded into contact with the wire and are intermittently rotated in the desired direction to advance the material. The dimension of the groove of each feed roll is slightly larger than that of the wire, in order to avoid jamming and therefore deformation of the wire during the advance thereof. Taking into account the curvature of the feed rollers, it will be seen that there is virtually only point contact between each roll and the wire and it is therefore necessary to adjust the spring load on the rollers very carefully to avoid wire deformation.
However, if the spring load is too light, the rollers may slip slightly and the amount of wire moved forward is less than the desired length. This problem is usually solved by "overfeeding". The rotation of the rollers is adjusted so that they are theoretically capable of advancing a length of wire rather greater than the desired length assuming they do not slip, and the material is fed to a fixed stop in order to prevent the advance of an additional length. This inevitably means that the rollers have to slide over the wire and this can lead to scoring of the wire, followed by cracking of the head-fitted blanks made from the wire.
Once the wire has been brought to the stop, there are other disadvantages which result from the fact that it is not aligned with the die, must be cut and the blank must be transferred to the matrix. When an open knife is used to sever the blank, this can lead to the formation of a poor quality blank because the wire has. been folded before being cut. The blank can also be scored by the knife, either when the wire is brought to the latter, or when the sheared blank is being introduced into the die. The transfer mechanism and the knife must move very quickly out of the path of the approaching punch
and this rapid movement leads to wear of the constituent parts of the system, to great forces of inertia, and, unless great care is taken, it is possible that the transfer finger in particular will strike
the punch approaching. This problem is becoming more serious.
<EMI ID = 10.1>
<EMI ID = 11.1>
Relatively long and tedious elements are necessary for this adjustment if, for example, the length of the desired blank has to be changed.
In view of the drawbacks mentioned above, the object of the present invention is to construct a simplified upsetting machine, which is capable of producing head blanks of good quality and which minimizes or eliminates at least some of the drawbacks. indicated above.
According to the invention, there is provided an upsetting machine of the specified type, in which the metal wire is fed linearly, intermittently, in a controlled amount, through the slide, directly into a die, to a shearing station where it is subjected to the action of a cutting mechanism to separate a blank; the die containing the blank is then moved, perpendicular to the wire, to a punching station where the blank is subjected to the action of a punch carried by the slide.
The wire may be advanced by a feed mechanism consisting of opposing linear clamping jaws which can embrace and clamp the wire a substantial distance therefrom.
<EMI ID = 12.1>
The wire cutting mechanism may include, in combination, a wire supporting bushing, through which the wire advances and which is located near the die at the shearing station, and an open knife, located between the bushing and the wire. matrix and spaced from the face thereof; the cutting mechanism cuts the metal wire to leave a blank in the die, part of which emerges from the front face thereof.
The machine may be equipped with an ejector mechanism associated with the set of dies, so that each die has a respective ejection rod; each ejector rod is mounted to slide in a common mounting member and to be elastically pushed backwards, in order to bring a fixed projection thereof into the load transmitting position relative to the mounting member which is capable of a rectilinear reciprocating adjustment movement with respect to the die block in which the ejection rods extend.
We will describe. Now .. the invention in more detail, by way of example only, referring to the accompanying drawings which show a upsetting machine to which the invention applies and where:
<EMI ID = 13.1>
these removed to show interior details of the mechanism; .
FIG. 3 is a perspective view, with a larger mechanism, of feeding the machine; Figure 4 is a perspective view, on a different scale, of an actuation mechanism associated with the feed mechanism; Fig. 5 is a plan view of part of the machine, showing further details of the feed mechanism; FIG. 6 is a sectional view taken along <EMI ID = 14.1> FIG. 7 is a sectional view, on a larger scale, taken along line 7-7 of FIG. 5, showing a control device for the mechanism of food; Figure 8 is a perspective view, on a larger scale, of a shearing mechanism with parts removed to show the operation of the mechanism;
Figure 9 is a perspective view, on a different scale, of a rotary positioning system used to advance the die block of the machine from station to station; Figure 10 is a sectional view of the shear mechanism and its associated actuation mechanism shown on a smaller scale;
<EMI ID = 15.1>
along line 11 11 in Figure 10; Figure 12 is a front view, in element <EMI ID = 16.1>
shear nism shown in Figures 8, 10 and
11 and showing how it is mounted in the body of the machine; Figure 13 is a sectional view, on a larger scale, of an adjustment device associated with the shearing mechanism; Figure 14 is a sectional view, on a larger scale, of another adjustment device associated with the shearing mechanism; Figure 15 is a front elevational view of the die assembly of the machine; Figure 16 is a sectional view of the die assembly and associated ejector mechanism, taken along line 16-16 of Figure 15 and showing the actuating mechanism of the ejector system, and Figure 17 is a view in section, on a larger scale, of the die block and part of the ejector mechanism.
<EMI ID = 17.1>
is illustrated in its general arrangement, in Figures 1 and 2 of the drawings.
The main frame of the machine consists of parallel lateral elements 20 and 21 between which is mounted a slide 22 which can be driven in a reciprocating movement parallel to these elements 20 and 21.
- 8 -The. machine control is ensured at
<EMI ID = 18.1>
requested, either directly or indirectly, from the crankshaft 24.
Along each side of the machine, there is a secondary shaft driven by the main crankshaft 24 through the intervention of an intermediate shaft 72. On the left side of the machine, there is the secondary shaft 26, as shown in Figures 1 and 2. Another secondary shaft 27 runs parallel to the secondary shaft 26, on the opposite side of the machine and can be seen in Figure 4 of the drawings.
The secondary shaft 26 operates a shearing mechanism, while the secondary shaft 27 drives a feed mechanism.
A transverse shaft 28 generally extends parallel to the main crankshaft 24, but towards the opposite end of the machine; this transverse tree
28, which can be seen in figure 9, transmits the driving energy to position a set of dies forming part of the machine.
Finally, a vertical shaft 29, which can be seen in Figure 2 of the drawings, is driven from the cross shaft 28 to actuate an ejector mechanism.
The upsetting machine mainly comprises
<EMI ID = 19.1>
30, which advances through the slider 22, into a die cavity, a length of wire, the end of which is being sheared by a mes- <EMI ID = 20.1>
trice containing the blank in line with a punch, provided on the slide 22, which performs the head upsetting operation.
When the desired head has been formed on the blank, an ejector mechanism, commonly referred to as
<EMI ID = 21.1>
which then exits the machine leaving the die cavity empty to allow it to return to the shearing station to receive the free end of the metal wire there, before the formation of another blank.
Like many conventional machines, the die block has a number of cavities, which are successively fed to the different workstations where operations are performed and the cavities
of adjacent dies contain blanks at different stages of manufacture.
It will be appreciated that the frame of the machine has been somewhat cut out in Figures 1 and 2 of the drawings, and in particular the working parts of the machine will generally be surrounded by a plate
cover, a small part of which is illustrated at 33.
The slider 22 moves in a reciprocating motion on fixed guide rods 34.
Suitable hydrostatic or hydrodynamic bearings can be provided for the slide and the various ar-
<EMI ID = 22.1>
The feeding mechanism.
If we refer to Figures 3 to 7 of the drawings, we see that they illustrate the feed mechanism of the machine in more detail.
Referring to figure 3, the slide
<EMI ID = 23.1>
The feed, generally designated by 30, is placed inside the working face of the slide or behind this face. A long continuous length of wire
<EMI ID = 24.1>
22 and heading towards the region where the pushback operation takes place.
Generally, the feed mechanism 30 consists of two clamping jaws 36 and 37 each of which has an arcuate clamping face which contacts the outer cylindrical surface.
<EMI ID = 25.1>
The jaw 36 will be referred to as the fixed jaw, while the jaw 37 will be referred to as the movable jaw, but it will be appreciated that the two jaws of the feed mechanism 30 in fact perform a relative movement with respect to the frame of the machine in order to advance thread
35 in this one.
The feed mechanism is mounted
on pieces 38 which are attached to the underside of a plate 39 attached to a cross beam 40 which is visible in Figure 1 of the drawings and extends from side to side of the machine frame.
As can be seen more clearly in Figure 6, part of each clamping jaw 36,
37, which effectively engages the wire is in the form of an interchangeable insert. These inserts are small in size and can be easily replaced if the diameter needs to be changed <EMI ID = 26.1>
Referring to Figures 3 to 6, we see that the fixed jaw 36 is minted in a block
41 which is engaged to slide in a slide 42 formed in a block 43 carried by a support 44 on the plate 39. Suitable bearings, such as needle bearings, are provided in the slide 42 for sliding movement. soft from block 41.
Referring to Figures 5 and 7 in particular, we see that a toothed rack 45, carried by the slide 22, drives a pinion 46 mounted
<EMI ID = 27.1>
we mentioned previously. The crankshaft 27 is carried by bearings fixed to the frame of the machine and drives the block 41 back and forth by means of a coupling rod 47, thus causing the reciprocating drive of the clamping jaws.
The arrangement of the control of the clamping jaws is such that they are driven by the slide, but the use of a crankshaft allows the adjustment of the movements of the jaws forwards and
<EMI ID = 28.1>
relative to the movement of the slide. The main crankshaft driving the latter can have an advance of 70 degrees.
The clamping jaws are separated from each other by a coil spring 48.
As indicated above, the fixed clamping jaw is mounted in block 41, but the jaw
<EMI ID = 29.1> <EMI ID = 30.1>
relative to the pivot 50. The movable jaw is pushed by a spring in the direction of the metal wire and carries on its rear face a rod 51 mounted so as to slide in the block 49 and surrounded by elastic washers, such as
<EMI ID = 31.1>
antagonist.
At the end of the block 49 remote from the pivot 50, there is provided a rotating roller 53 intended to roll
along a fixed linear surface 54 of a cam which controls the movement of the movable jaw 37 to move it towards or away from the fixed jaw 36 and which therefore controls the clamping and disengagement of the metal wire for the intermittent advance action.
The surface 54 of the cam comprises two parallel parts connected by a ramp 55. The clamping jaws are brought together to clamp the wire, while the roller 53 is on the higher surface of the cam 54. and when the jaws move forward by driving the wire, the roller
53 descends the ramp 55, towards the lower part of the profile of the cam, which immediately allows the movable jaw 37 to move away from the fixed jaw 36 under the action of a spring 48 and to release the wire. It can be seen from this that the longitudinal position of the ramp 55 predetermines the length of the advance path of the jaws. Adjustment devices are provided to adjust this longitudinal position of the ramp 55 of the surface 54
of the cam.
Cam 54 is completely removed from the
<EMI ID = 32.1>
<EMI ID = 33.1>
so that it can oscillate between a position in which it is in contact with the roller 53 and a position in which it is completely disengaged from celuic i.
<EMI ID = 34.1>
res 5 and 6, it is seen that the cam 54 can pivot relative to a shaft 56 and is attached to an operating rod 57, so that at a particular moment during the operating cycle of the machine, this rod 57 can make tilt the cam and bring it into contact with the roller
53 while a certain time later, she tilts it to move it away.
The connection between the operating rod 57 and the cam 54 is provided by another shaft 58 mounted in brackets 59 attached to the mounting plate
39. The shaft 58 carries a sleeve 60 which is keyed thereon and carries a radially projecting lug 61 which rocks a block 62 on which the cam
54. is mounted. The shaft 58 has an arm 63, extending radially, which is fixed at 64, by a pivot, to the operating rod 57.
The advance of the wire begins when the block 62 rocks in one direction to bring the cam 54 against the roller 53 and to engage the clamping jaws. When the jaws have moved along the cam until the roller has descended from the ramp 55, the feed is disengaged and the block 61 then pivots in the opposite direction to completely disengage the jaws, so that it does not. no drag occurs on the wire when they <EMI ID = 35.1>
As indicated above, adjusting the longitudinal position of the cam determines the length of wire advanced with each reciprocating movement of the jaws. The position of the cam 54 is adjusted by an axial movement. of- 1 * shaft 56. As indicated, the
<EMI ID = 36.1>
move in an undercut slide 66.
The shaft 56 extends to the rear of the machine and includes a portion 64 of generally square cross section which has rear corners.
<EMI ID = 37.1>
the rear, we have provided on these rounded corners threads
68 which are engaged by an internal net provided on
<EMI ID = 38.1>
chée to move axially. The rotation of the toothed wheel 69 therefore determines a longitudinal movement of the shaft 56 and, therefore, an adjustment of the position of the cam 54 in the longitudinal direction. A flywheel 70 rotates a shaft carrying a pinion
71 which has teeth engaging those of toothed wheel 69. Flywheel 70 is therefore used to adjust the longitudinal position. of the cam.
The way in which the clamping jaws engage and release the wire 35 under the action of the operating rod 57 has been described above. Referring now to Figure 4 of the drawings, it will be seen that these illustrate d 'generally the way the stem of. maneuver 57 is controlled by-
<EMI ID = 39.1>
machine right tee, as seen in figu- <EMI ID = 40.1>
of the machine to the intervention of an appropriate gear and it also controls the secondary shaft 26 mentioned briefly above.
The shaft 27 carries a pair of cams which act on respective rollers carried by arms mounted on the shaft 73 in order to cause a rocking movement of a lever 74 connected by a pivot 75 to the end of the rod. maneuver 57.
The position of the cams on the shaft 27 controls the adjustment of the entire feed mechanism and is adjusted so that, taking into account the axial direction of the wire, the clamping jaws remain fixed when they are actuated to clamp this-
<EMI ID = 41.1>
tion when the coupling rod 47 provided on the crankshaft 46a is at bottom dead center before starting the forward movement of the assembly of the clamping jaws.
The mechanism generally referred to as
<EMI ID = 42.1>
Manually adjustable which prevents the clamping jaws from engaging or disengaging, except at a specific point in the duty cycle, when the feed is not normally functional, preventing short wire feed.
The shear mechanism.
The shearing mechanism will now be described with reference to Figures 8 to 15 of the drawings, although reference may also be made to the other figures.
As indicated above, the shearing mechanism is generally designated 31 in Figures 1 and 2. The wire 35 is advanced by the clamping mechanism 30 into a cavity 77 of a block of ma-
<EMI ID = 43.1>
indicated in Figure 8 of the drawings.
Die block 78 is illustrated in more detail in FIG. 15 and it will be seen that it comprises four die cavities 77 each of which is equipped with an ejector device which will be described in detail later; the four die cavities are symmetrically arranged around an axis on which the block can rotate.
The metal wire 35 is introduced into a cavity 77 at a shearing station where it is cut to leave in this cavity a blank emerging therefrom; the die block 78 is then rotated so that the cavity containing the blank is brought into line with a punch which acts on it.
<EMI ID = 44.1>
preliminary te. The block is then rotated again to bring the blank to a second delivery station where a finishing operation is carried out, then the block is finally brought to an ejection station where the mechanism.
<EMI ID = 45.1>
cavity 77.
Figure 1 shows the general arrangement of the machine and it can be seen that the shearing mechanism 31 is arranged at an angle by
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in this figure.
Reference has already been made to the secondary shaft 26 which runs along the left side of the machine, as can be seen in Figures 1 and 2 of the drawings and it is this secondary shaft which operates the shear mechanism. Positioning rotation of die block 78 is provided from the other secondary shaft 27 discussed above and illustrated in Figure 4 of the drawings.
The free end of the wire 35 passes through the socket 79 which is mounted on an outer carriage 82 in the shear assembly 31. In the carriage 82 is an inner carriage 83 which carries an open knife 84 having a curved edge. 85, semicircular in shape, in order to conform to the upper surface of the wire 35. The knife 84 moves away from the wire as the material advances through the socket 79 into the die cavity 77.
The action of the shear mechanism
31 is such that the inner carriage 83 is forcibly pushed down and the outer carriage 82 is pushed somewhat resiliently upward, so that the knife 84 cuts the wire 35 which is retained by the socket 79 and supported for this shearing operation.
In this way, the open knife 84 can be used to form a clean cutting edge and since the knife is kept away from the wire except during the actual cutting operation, the wire has no tendency to be scratched or scarred. the knife when
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wire cutting is therefore sharp and conne this wire does not flex when moving away from the knife during sectioning, the edge is also perpendicular to the axis of the wire. It will be appreciated that although the sleeve 79 is pushed somewhat upwards, the forces exerted on the wire thus retained. are not sufficient to exceed the elastic limit thereof which therefore does not undergo any permanent deformation.
The cutting action is controlled by means of an articulated mechanism 86 which is elongated by an operating rod 87, the relative position of which can be seen in FIG. 2 with respect to the rest of the machine.
On examining the shearing mechanism 31 in more detail, it can be seen that it is housed in a housing 88 generally having the shape of a U-profile, the front part of which is closed by a plate 89 and the inner section of which serves for the assembly of the carriages 82 and 83.
The carriage 82 is normally pushed down by a spring 90 which is seated in a hole in the top of the housing 88. This hole also receives a threaded stud 91 which may be used initially to adjust the normal position of the carriage 82. and therefore of the sleeve 79 with respect to the wire
35, so that the socket is initially aligned with the die cavity.
The articulated mechanism 86 consists of two connecting rods 92 and 93 attached together by a pivot and the region of the connection is in a carriage.
94 which moves transversely under the action of <EMI ID = 48.1>
part 96 of the carriage which prevents the articulated mechanism 86 from going beyond neutral.
The lower link 92 of the articulated mechanism acts on the inner carriage 83 and the surface-bearing member 96 has a shoulder 97 which urges a portion 98 of the upper end of the outer carriage 82 upwardly against the action.
of the spring, in order to pull the sleeve upwards.
The operating rod 87 is pivotally connected to the upper end of a rocker lever 99 supported in bearings on a fixed mounting bracket 100. An integral extension 10f of the rocker lever 99 carries a cam roller 102, while 'Another cam roller 103 is carried by the rocking lever 99 .. These two rollers. 102. and 103 are submitted
to the action of a pair of cams provided on the shaft
26, to cause a synchronized tilting movement of the lever 99 forward and backward and therefore cause the movement of the operating rod in a generally longitudinal direction to actuate the articulated mechanism 86.
Adjustment of the shearing mechanism.
Clearly, it is essential that the position of the shearing mechanism can be adjusted both to align the knife initially with the wire and to allow for variation in the length of the blanks to be sheared.
The shear mechanism is mounted
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in the plane of the paper, as can be seen in FIG. 12, when the bolts which hold the bracket 81 in position are loosened and when this bracket is moved along the undercut slide.
This movement of the shearing mechanism allows it to move closer or further away from the face of the die block, in order to shear longer or shorter blanks as required. A suitable gear, not shown, allows the execution of the sliding movement of the applique.
An adjustable handle 107 acts on a tightening nut engaging a fixed stud which can be used to tighten the movable guide 106 to temporarily hold the applique in position so that the adjustment can be controlled during adjustment.
Applique 81 can also be adjusted somewhat from side to side, in the direction of arrows 108 in figure 12. The mechanism for making this adjustment is illustrated in figure 14 which shows the horizontal base 109 of the applique 81 as well as a rib 110 projecting downwardly and engaging in a transverse slot extending through
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The transverse groove 111 acts as a slide in which the rib 110 can slide in order to allow the body of the applique to unravel.
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the slide 112. This movement is effected by loosening the clamping bolts 113 and rotating the eccentric bush 114 so that the latter moves the base part 109 in a transverse direction, as indicated by arrows 108.
The shear mechanism 31 may further move towards and away from the main axis of the die block in the direction of arrows 115, to allow access to the die block when needed. The shearing mechanism 31 is moved by the device illustrated in Figure 13 of the drawings, in which a cap-mounted set screw 116.
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rotating by means of a flywheel 117. The adjustment screw 116 is screwed at 117a in the top of the housing
88, so that rotation of flywheel 117 in the appropriate direction causes housing 88 to move outward or inward relative to arm 104.
The mechanism for positioning the dies.
Referring first to Figures 8 and 9 of the drawings, it can be seen that die block 78 <EMI ID = 57.1>
is followed by an ejection station, the final rotational movement returning the die cavity to the shearing station.
The positioning rotation is achieved by means of a mechanism of generally known form designated 118. The die block is mounted for stepping rotation about the axis 119 of a shaft which is supported by spindles. bearings in the machine frame and a cam roller 120, of posi-
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axis me; this cam roller carries a number of
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example shown in figure 9.
The rollers 121 cooperate with a screw
122 which is mounted on a rotating camshaft 28 mentioned briefly above in the description of the general arrangement of the machine. This camshaft 28 is driven from the secondary control shaft 27.
The ejector mechanism.
Referring to Figures 1, 2, and
15-17 of the drawings, the ejector mechanism for expelling blanks with a completed head from the die block will now be described. It will be appreciated that since each die cavity is pre-
<EMI ID = 60.1> china "from the shear station to the ejection station, each of these die cavities must
have an identical ejector device but only one of these ejector devices will operate at each cycle of the machine and this is the associated device
to the cavity which, at this time, is at the ejector station.
The ejector mechanism is designated ge-
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and it is operated by means of a. shaft 29 generally placed vertically, which was briefly mentioned above and which carries different cams as can be seen in FIG. 2 and FIG. 16 of the drawings.
In some respects, the ejector mechanism is classic, in that each cavity
die 77 has an individual ejector pin 123 which abuts the forward end of an ejector rod 124 and is normally pushed back to allow access to the die cavity 77 by means of a coil spring 125. When the ejection is to occur, a lever 126 presses on the end of the ejector rod 124 and forcibly pushes the spindle through the cavity 77, expelling therefrom the preform with a head. Pin 123 should be arranged such that at no time during the ejection cycle does it extend beyond the front face 127 of the die block.
Further, since each die 77 has an identical ejector device, any adjustments that are made to the ejector devices of one of the die cavities must also be made to the ejector devices of the other cavities, to be certain that the blanks produced.
by the different cavities do not vary.
fi An adjustment may be necessary if
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details the arrangement of the die cavity and ejector. The die block, generally designated by 78, is constituted by a plate 128 and contains four identical dies 77 of a generally conventional shape. Each die is cylindrical, but has a tapered planar surface 129 along
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128 in such a way that the four planar surfaces face inwards, towards the axis 130.
A two-part, four-sided wedge 131 is positioned between the surfaces 129 of the dies and held tightly therewith by a clamp bolt 132 attached to the shaft of the dies. The clamping bolt 132 has an integral collar 133 which forms a shoulder against which the wedge 131 abuts; this allows the entire corner of the die block to be easily removed, so that the dies can be replaced if necessary. The four-sided wedge 131 is made in two pieces for ease of assembly and also to provide a firm grip-on all-dies. By using the wedging system described above, it is possible to cope with marginal dimensional differences between the dies, resulting from manufacturing tolerances.
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thrust 135 fixed in the front end of a housing
136 which can fit axially in a generally cylindrical part of the frame 19 of the machine.
Each ejector rod is slidably mounted in an individual socket which carries an external thread engaging the thrust ring 135 and has an adjustable locking nut 138. The front end of the socket 137 is engaged by an integral collar 139 provided. on the ejector rod 124
and is held against this collar by the spring he-
<EMI ID = 65.1>
The back. Thus, adjusting the position of the sleeve 137 by loosening the locking nut 138 and rotating the threaded sleeve allows each ejector rod to be individually positioned during initial machine setup.
However, to avoid having to make individual adjustments to the ejector rods during normal machine operation, when it may be desired to change the length of the blank to be head-fitted, the rods can also be adjusted in position. through a single common adjustment mechanism.
To adjust the position of all of the ejector rods 124, the position of the housing 136 is adjusted relative to the member 19 of the frame.
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provided on a ring gear 141. The ring gear carries teeth 142 which engage a screw 143 which can be driven in rotation by means of a flywheel 144 illustrated in FIGS. 1 1 and 2 of the drawings.
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ejector which constitutes a rear stop for the movement of the upper end of the lever 126 operating the ejector rod. It will be seen that the support screw 146 can also be adjusted relative to the housing 136, during the initial adjustment of the mechanism, without requiring readjustment.
Operation of the ejector mechanism.
The actuation mechanism is generally similar to that described in British Patent No. 674,173 which should be referred to for a detailed explanation of the principle of operation of the ejector system.
The shaft 29, which has already been mentioned, carries a pair of cams 147, only one of which can be seen in FIG. 16 of the drawings. The rotation of the shaft 29 causes the cams to cooperate with a pair of rollers 148 and 149 provided on the branches of an angled lever pivoting at 150.
The angled lever is designated general-
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carries a curved track 152 along which can move another roller 153. Track 152 has a center of curvature which is on the axis of the ejector lever 126 when the system is at rest, as shown.
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The roller 153 is provided on an outwardly extending branch of a four part articulated system which forms a variable speed ratio mechanism. The ejector lever 126 has an integral part 156 and pivots about an axis 154.
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Ralement angled, also pivots at 154 and a branch of this lever extends in the same direction as the ejector lever 126; the composite formation of the lever 155 is such that the ejector lever 126 is interposed between two elements forming this branch. The other leg of the angled composite lever 155 departs from the angled integral portion 156 of the ejector lever. The branch 155 and the part 156 form two sides of an articulated system of the parallelogram type and are joined by a massive rod 158 and another lateral rod 159, a part of which extending outwards carries the roller 151 mentioned above. above. The opposite end of the side rod 159 carries a spring 162, attached at 161, so as to urge the rod in one direction thus keeping the roller 151 in the track.
152.
A built-in safety mechanism 160 includes a breaking bolt having a portion of reduced cross section which will rupture in the event of a serious overload of the ejector mechanism, for example if a part of the mechanism becomes stuck. This safety mechanism 160 can be connected to any suitable control switch to stop the machine in the event of bolt breakage due to overload.
During the adjustment of the longitudinal position of the ejector rods by the devices described above, the position of the stopper 145 is changed and so is the starting position of the ejector rod 126. The composite angled lever has its function. upper branch parallel to the ejector lever, so that adjusting the position of one also adjusts the position of the other. However, the pivot 157 is fixed relative to the machine body and the adjustment of the initial setting of the ejeotor lever 126 and the composite elbow lever 155 also adjusts the starting position of the roller 153 relative to the track.
As a result of the rotation of the shaft 29, the elbow lever 151 swings positively around the pivot 150 and the roller 153 transmits the movement of this lever to the parallelogram linkage in order to tilt the ejeotor lever forward and execute an ejection operation. The space between the roller
153 and the pivot point 150 determines the distance the side rod 159 is pushed when the elbow lever swings up, as shown in figure 16, and thereby fixes the angle at which
part 56 rotates and is naturally the same
than the angle at which the ejector rod 126 itself pivots since the part 156 is integral with the main ejector rod.
To adjust the ejector lever, the position of the stop 145 is therefore modified and this modifies
the point of the curved track 152 where the roller 153 is
in contact with it. When the elbow lever is down
<EMI ID = 71.1> this separating the roller 153 from the pivot point 150 determines the extent of the deformation of the linkage in
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forward of the upper end of the ejector lever 126. The greater the preset distance between the pivot point 150 and the pivot roller
153, the lower the mechanical advantage associated with the
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roller 153 is very close to the pivot point 150, i.e. when the stop 145 has been set in a position further to the right, as seen in figure 16, the greater the advantage mechanical associated with the bent lever acting on the roller 153 and therefore shorter is the distance traveled forward by the ejector tigo 126.
The overall effect is that the ejected rod
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during ejector operation, when the ejector rods are set in a forward position for the use of short blanks, compared to the case where the ejector rods are adjusted further back (to the left of Figure 16) in which case the ejector rod 126 moves forward a greater distance during ejection. In each case, the ejector pin is pushed forward by the ejector lever 126, exactly the correct distance to eject the blank from the die without disturbing it.
<EMI ID = 75.1>
this and this is automatically guaranteed by the positioning of the ejector rods resulting from the movement of the housing 136 without any adjustment taking place.