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PROCEDE ET MACHINE DE 'TORSION :POUR AUGMENTER -LA:LIMITE D'ALLONGEMENT!DE
FERS D1 ARMATURE, AVEC UN MINIMUM 'DE PERTE 'D'EXTENSION.
Les procédés de torsion connus sont fondés sur le fait que la pièce est serrée par les deux'extrémités dans les mandrins ou les mâchoires d'une machine à tordre. Pendant la torsion, les deux mandrins sont axiale- ment fixes, ou l'un de ces mandrins peut se déplacer axialement. Les contrain- tes de torsion et de traction entraînent une modification de la structure mo- léculaire des cristaux qui se traduit par une augmentation de la limite d'al- longement et de la résistance à la tractiona mais aux dépens des facteurs d'extensibilité de la matière initiale. Les barres tordues à froid s'échauf- fent, ce qui laisse supposer des frottements internes. Une vibration permet d'agir sur le frottement interne dans le sens d'une diminution, de sorte qu'on doit également appliquer la vibration pour la torsion de barres.
Une barre tordue à froid devient faiblement magnétiqùe, de sorte qu'il est possible d'u- tiliser un champ électromagnétique pour agir sur le façonnage à froid par tor- sion.
Le mieux serait d'utiliser pour la torsion à frois une matière étirée et recuite. Malheureusement les dépenses de matière sont trop élevées.
On utilise d'une manière générale des matières laminées dont la section n'est cependant pas uniforme. Au fur et à mesure que la section diminue les diffé- rences entre la plus petite et la plus grande section d'une barre laminée, qui se présentent d'un mètre courant à l'autre, deviennent de plus en plus grandes.
Les matières laminées ne sont pratiquement pas recuites, on les laisse au contraire refroidir au repos sur un' support. Suivant la conducti- vité thermique du support et l'action exercée de place en place par les cou- rants d'air froids, la barre se refroidit très inégalement. La suite se com- porte de façon aussi inégale en ce qui concerne les propriétés mécaniques
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notamment avec des différences très marquées des valeurs de la limite d'allon- gement recueillies en examinant une barre pa@ secteurs. Ces valeurs peuvent être très supérieures à 1 kg/mm2. Les deux sources de défauts peuvent se com- penser, mais elles'peuvent également s'additionner.
Dans ce dernier cas, et surtout si le point défectueux se trouve à proximité du mandrin entraîneur, les contraintes de torsion peuvent se traduire par une surcontrainte de la section tordue. Les cas de ce genre aboutissent à des déchets, et ce d'au- tant plus souvent que les longueurs de fabrication des pièces sont plus gran- des et que, par conséquent, les valeurs, des frottements internes sont plus élevées. Etant donné qu'on désire obtenir pour l'ensemble de la barre un mi- nimum de limite d'allongement d'une valeur déterminée, le façonnage à froid doit être prévu pour la valeur la moins favorable de la limite d'allongement de la matière initiale.
Par rapport à la limite d'allongement moyenne de la pièce, le nombre de tours est donc toujours choisi trop élevé., Or.un nombre de tours trop élevé entraîne une trop grande réduction dé l'extensibilité.
La perte d'extensibilité est d'autant plus grande que la pièce,est plus lon- gue. Etant donné 'que, dans les procédés précités,'une barre serrée aux deux extrémités doit être desserrée à ces extrémités'après la torsion pour permet- tre la mise en place de la barre suivante dans les deux mandrins ainsi dégagés, la machine tourne pendant un certain moment à vide, perte de temps qu'on ne peut rattraper que d'une manière très incomplète en augmentant la vitesse de fonctionnement et en utilisant des barres aussi longues que possible. Un dé- marrage brusque du façonnage à froid équivaut à une contrainte appliquée par choc qu'on doit éviter notamment pour l'acier Thomas.
Les procédés dans les- quels les moteurs attaquent en leur milieu des barres ayant le double de la longueur commerciale aboutissent, par suite des frottements internes croissants, à une réduction de l'extensibilité qu'on ne-peut pas rattraper..
Suivant la présente invention, on remédie pratiquement aux dif- ficultés précitées par le fait que la pièce à tordre n'est plus serrée aux deux extrémités et qu'elle est en revanche tordue par secteurs, tandis que la partie suivante, non encore tordue, est entraînée par traction ou poussée d'une manière continue ou d'une longueur prédéterminée avant la torsion. A cet effet, les deux mandrins entre lésquels à lieu le façonnage à froid pré- sentent des alésages d'un bout à l'autre.
Les mandrins respectivement fixe et rotatif sont axialement mobiles et construits de façon qu'ils puissent cou- lisser sur le secteur intermédiaire tordu-pour pouvoir entraîner par trac'- tion le secteur suivant non encore tordu si la machine est agencée pour ti- rer sur la pièce, mode d'entraînement qui est le plus indiqué pour la torsion par secteurs consécutifs d'une matière tendre à grande gamme d'allongement.
Le procédé' continu, dans lequel la pièce est entraînée d'une manière continue par traction pendant la torsion, -convient aux cas où les pièces à tordre pré- sentent une limite d'allongement relativement élevée, pour donner à la pièce à tordre une forme hélicoïdale par une élévation modérée de la limite d'al- longement. On peut ainsi répondre très largement aux conditions imposées par les techniciens du béton à l'augmentation de l'adhérence des barres d'arma- ture . Ce procédé est partiellement appliqué à la fabrication de barres en acier jumelées si on désire réduire au minimum l'usure des machines dans les installations fixes, et si on dispose de barres de section'ronde peu coûteu- ses et présentant une limite d'allongement appropriée.
Dans le premier mandrin, qui applique à la pièce la force de fa- çonnage en torsion, les forces dues au frottement n'ont aucune importance.
Dans le deuxième mandrin,qui doit agir dans le sens de torsion opposé, les forces dues au frottement augmentent à une allure inadmissible pendant la torsion et l'entraînement par traction. La dépense.supplémentaire en force de traction n'est pas profitable. La torsion par secteurs consécutifs avec entraînement par traction, tel qu'il ressortira de la description du cycle de fonctionnement de la machine à tordre, est plus avantageuse en ce qui con- cerne la sûreté, la consommation de force motrice, et l'encombrement de la machine.
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L'entraînement par poussée pendant la torsion de la ou des piè- ces.est également possible suivant l'invention pour les pièces ne présentant aucune gamme de limites d'allongement. Pour le cas contraire il convient de tenir compte de ce que la machine doit vaincre toute la gamme des limites d'allongement pendant la torsion pour pouvoir atteindre la limite d'allonge- ment prédéterminée. Or la force de traction ou de poussée est de signe op- posé avec la force de torsion. Le façonnage de la matière est soumis à l'effet de "Bauschinger" qui exerce sur lui une action défavorable.
Quoique les procédés continus précités, faisant intervenir la traction ou la poussée, fassent également partie de la présente invention, on se limitera'pour la description du cycle de travail à la torsion par trac- tion et par secteurs ayant lieu après l'entraînement par traction de la ou des pièces, parce que ce procédé permet rationnellement et sans difficulté la plus large utilisation de pièces, en matières présentant les qualités les plus diverses. La torsion de la pièce a lieu entre les deux mandrins percés d'alésages. Suivant l'invention, les pièces ne sont plus serrées aux deux extrémités.
Par contre, on fait passer la pièce à travers le deuxième mandrin ouvert pour l'introduire dans le premier mandrin placé à une faible distance, de façon qu'une extrémité puisse être saisie par le premier mandrin dès que celui-ci se ferme pendant le fonctionnement de la machine. Les deux mandrins se déplacent automatiquement en va-et-vient d'une distance invariable, tordent pendant leur fermeture un secteur de la pièce, et reculent ensuite en glissant automatiquement sur la partie tordue pour saisir automatiquement le secteur suivant et pour le tordre,d'une manière similaire, et ainsi de suite jusqu'à ce que la pièce soit tordue d'un bout à l'autre.
De cette manière le secteur d'une.longueur pratiquement inférieu- re à un mètre ne peut subir pendant le procédé de façonnage que le nombre de tours prévu pour cette courte longueur. Les forces dues au frottement interne de la pièce sont limitées à ce secteur de faible longueur, et l'é- ventualité d'une surcontrainte locale avec une perte d'extensibilité intem- pestivement élevée est réduite à un minimum pratiquement possible. Le deuxième mandrin, agissant en opposition avec le premier mandrin monté à rotation, se déplace axialement pendant la torsion étant donné que, par sui- te de l'effet de torsion, l'entraînement par traction exigerait un complé- ment non désiré de force.
Le procédé suivant l'invention intervenant pour chaque section de barre avec un même nombre de tours et avec une course constante du cylin- dre de torsion pour la torsion par secteurs et par traction, les.organes nécessaires de la machine peuvent être réduits à la longueur du mécanisme de torsion et d'entraînement par traction. Indépendamment de ces organes, les dispositifs faisant arriver la pièce non encore tordue par l'extrémité antérieure, et évacuant la pièce tordue par l'extrémité postérieure d'éjec- tion, peuvent être installés séparément et d'une manière quelconque en fonc- tion de la longueur désirée de la pièce.
Le procédé suivant l'invention offre.par rapport aux procédés connus les avantages suivants :
1 - Grâce à la limitation du façonnage à froid à la fois à un secteur de la pièce, la valeur-du frottement interne à vaincre est elle-mê- me réduite à une valeur inférieure. Il en résulte une diminution plus fai- ble de l'extensibilité. Pour un minimum donné de limite d'allongement, la valeur de l'extensibilité de la barre tordue est supérieure de quelques pourcents à celle d'une barre tordue par les deux extrémités.
2 - Grâce au fait que le frottement interne est limité à des secteurs, les extrémités de la barre sont à peine plus déformées que les parties médianes de la barre, Les extrémités des barres étant en général obligatoirement incurvées en crochet, et subissant de ce fait un façonnage à froid supplémentaire, le risque.de rupture des crochets est pratiquement évite.
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3 - Les défauts de la matière provenant inévitablement du la- minage à chaud., tels que les inclusions de scories, les défauts macroscopi- ques, se manifestent pendant le façonnage à froid à condition que chaque défaut soit supérieur, par rapport à la section, au tauxde securité imposé.
Toutefois, alors que le serrage des deux extrémités entraînait jusqu'ici la perte de barres entières ou de groupes de barres, le déchet résultant du procédé suivant l'invention se-réduit au secteur défectueux.
4 - La pièce .étant soumise:par secteurs consécutifs à l'opéra- tion de torsion, les pièces peuvent être soudées l'une à l'autre pendant le façonnage à froid pour former une pièce sans fin.
5 - La pièce n'étant jamais soumise à l'étirage à froid par les deux extrémités, mais seulement par secteurs consécutifs il est possible, pour une fabrication continue, d'introduire dans le mécanisme l'extrémité antérieure d'une pièce suivante.
6 - La machine qui fait également partie de l'invention est de préférence entraînée séparément. Cet entraînement peut être électrique, pneumatique, hydraulique, il peut avoir lieu par transmission, par moteur a combustion interne, etc....
Le développement des procédés de construction en béton conduit à l'utilisation de barres ayant des sections de plus en plus petites. La perte de poids résultant d'un même nombre de mètres courants réduit le ren- dement de chaque mandrin de torsion. Le mode d'entraînement séparé, ainsi que les dimensions fortement réduites par rapport à celles des machines'de torsion fixes connues jusqu'ici, permettent de construire des groupes répon- dant aux conditions de l'utilisation pratique.
Si on tient compte de ce que la dimension la plus usuelle est un diamètre de 10 mm. pour le fer or- dinaire de béton armé, et que les aciers étirés à froid subissent des ten- sions de plus en plus élevées et reçoivent par conséquent des diamètres pro- portionnellement plus petits, on ne peut utiliser économiquement que des machines capables d'étirer rationnellement à froid des sections de 0,2 jus- qu'à moins de 0,5 cm2. La section croissant en fonction du carré, le ren- dement des petites dimensions est décisif. Par exemple, pour la fabrication de 10.000 kg. d'acier Caron d'une section de 9 cm2, il est nécessaire d'u- tiliser 71 barres d'une longueur de 20 mètres. Or, 10.000 kg. d'acier Caron d'une section de 0,2 cm2 exigent 3165 fils d'une longueur de 20 mètres.
Le temps nécessaire au serrage d'un aussi grand nombre de pièces exige des groupes de machines comprenant de nombreux mandrins. C'est ainsi qu'un seul homme peut conduire 35 mandrins avec une perte de 2 à 4 secondes pour chaque fil Caron de 0,2 cm2, ce qui constitue un rendement qui n'a pas encore été atteint, même approximativement, avec les systèmes connus.
Chaque installation de production doit être capable de tordre'à froid aussi bien les profilés lourds que les profilés légers. On prévoit toujours des groupes avec au moins un jeu de mandrins lourds et un grand nombre de mandrins légers. On a trouvé qu'il convient de diviser l'ihstal- lation en groupes lourds et en groupes légers. Avec ces machines à entrai- nement séparé, fabriquées en série, il est possible de former des groupes quelconques suivant la puissance désirée. Les dimensions et le poids de chaque machine sont si réduits, qu'on peut charger sur un camion des groupes pour la fabrication quotidienne de 10 tonnes de sections quelconques allant de 0,2 jusqu'à 9 cm2 pour l'acier Caron.
L'installation de fabrication n'est plus rattachée à un lieu fixe, et on peut au contraire construire des ins- tallations provisoires à proximité des dépôts et sur les grands chantiers de construction.
Suivant l'invention, une machine permet de fabriquer des lon- gueurs quelconques sans qu'il soit nécessaire de:la régler, étant donné qu'elle fonctionne avec une course constante du cylindre de torsion et avec
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un nombre de tours constant pour chaque section de barre ou de fil.
De plus, les groupes assemblés peuvent tordre simultanément les profiles les plus divers, parce qu'il est possible, pour chaque pro- filé, de monter rapidement sur une unité appropriée le mandrin approprié à l'aide d'un verrou à baïonnette.
Pour réduire le prix de revient d'une unité de machine, il im- porte de choisir une construction robuste avec une matière de la meilleure qualité. En revanche, on évite:l'utilisation d'organes fragiles tels que les mécanismes à engrenages, etc... Partant de ce principe, tous les orga- nes de commande de la machine fonctionnant automatiquement sont mécaniques.
Sans s'écarter du principe de l'invention, on pourrait également construire une machine semi-automatique ou comportant des organes de commande d'une construction différente. Au lieu d'être à action mécanique, tous les orga- nes de commande ou certains de ces organes pourraient être à action élec- trique, magnétique, pneumatique, hydraulique ou autre.
Etant donné, 'qu'il est nécessaire, pendant la torsion, de vain- cre la gamme des limites d'allongement, et de faire intervenir la deuxième élévation des forces pour assurer le minimum de limite d'allongement désiré, on choisit le mécanisme de façon que les organes de serrage faisant fonction de mandrin de torsion, d'entraînement axial et de contremandrin permettent à la pièce de se déformer en fonction de la matière. Les pièces permettent d'observer assez nettement les différentes phases de l'étirage préalable et de la torsion finale.
Dans l'agencement de la machine, on cherche autant que possible à réunir plusieurs mouvements dans un organe. C'est ainsi que le cylindre de torsion constitue en même temps le support des mandrins de serrage inter- changeables et de certains organes de commande. Au point de vue mécanique, il serait aussi avantageux d'actionner séparément les mandrins de torsion, le cylindre-n'intervenant alors que pour les mouvements axiaux, par exemple.
Sans s'écarter du principe de l'invention, on pourrait également monter les mandrins de torsion non pas à rotation mais fixes, les contremandrins étant alors montés à rotation.
La machine est en principe un système tubulaire à travers le- quel la pièce est tirée ou poussée. Pour la torsion de barres jumelées, cet agencement permet également de tordre avec les barres une pièce inter- calée. Il devient ainsi possible d'augmenter la surface des pièces et, par conséquent, l'adhérence au béton.
La pièce n'étant pas serrée aux deux mais seulement à l'une de ses extrémités, cet agencement favorise le travail avec des couronnes de fil métallique dont les extrémités sont directement ou approximativement redressées pour faciliter l'introduction dans la machine en marche.
Pour le mécanisme d'entraînement, qui doit être robuste et peu coûteux, on choisit des chaînes sans fin passant sur un tambour de friction huilé, et qui peuvent être tendues et détendues. On pourrait également uti- liser un dispositif d'accouplement avec des engrenages et des crémaillères sans s'écarter du principe de l'invention. Il-en est de même pour les autres éléments de construction dont l'agencement approprié en vue de:la mise en oeuvre du procédé rentre dans le cadre' de l'invention.
Ceci concerne notam- ment l'agencement des poulies de guidage des chaînes,des ressorts de rappel du cylindre, des divers organes de commandes, des dispositifs tendeurs, des mandrins, des contremandrins, des organes de maintien, des organes d'entraî- nement de la pièce, etc ...tels qu'ils apparaîtront dans la description d'un cylindre de travail de la machine sùivant l'invention.
Il convient de noter expressément que-les ressorts indiqués
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dans l'exemple peuvent être aussi bien remplaces par des contrepoids ou d'au- tres moyens équivalents.
C'est ainsi que le ressort de rappel, intentionnellement dis- proportionné en vue de l'obtention d'un rappel certain, peut coopérer entiè- rement ou partiellement avec un ressort de freinage, qui est à son tour uti- lisé entièrement ou partiellement pour tendre les chaînes. L'inconvénient de cet agencement, par rapport à la mise en tension des chaînes par des con- trepoids, consiste en ce que les ressorts doivent .être remplacés suivant le poids du profilé à entraîner. Dans l'agencement comportant des contre- poids, le déplacement de ceux-ci sur un levier de commande est pratiquement plus simple. Les perturbations du fonctionnement risquent moins de se pré- senter que si la force de rappel est également utilisée pour l'entraînement des pièces dont le poids varie suivant le profil.
Pour la description du cycle de fonctionnement, on se limitera donc au mode de réalisation comportant des contrepoids.
Le dessin annexé représente trois modes de réalisation de l'ob- jet de l'invention.
La figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation.
La figure 2 est une vue schématique de la même machine.
Les figures 3, 4 et 4a représentent des détails de cette machine.
La figure 5 est une vue en perspective d'un autre mode de réa- lisation.
Les figures 6 et 7 représentent une variante avec un dispositif pour le redressement de deux fils métalliques déroulés de tambours.'
Les figures 8 et 9 montrent respectivement en élévation et en coupe suivant la ligne 9-9 un autre mode de réalisation du dispositif redres- seur de deux fils déroulés de tambours.
Les figures la à 17 concernent divers détails.
Les figures 18 à 20 montrent un dispositif pour la retenue de la ou des pièces en vue de la torsion des- extrémités antérieure et postérieu- re.
La figure 21 est un diagramme des temps pour les principaux organes de la machine représentée sur les figures 1 et 2.
Le moteur 1 (figure 1 et 2) actionne par l'intermédiaire de poulies à courroie 2 et-La un arbre 58 portant qôté à côté deux pignons à chaînes 3 et 4. Sur ces pignons passent respectivement.des chaînes articu- lées a et b enroulées en plusieurs spires autour d'un cylindre 5. Les chaî- nes sans fin .5! et b passent également sur des pignons de renvoi 8, 9 et 10 et sur des'pignons tendeurs 18, 19. Elles sont enroulées en spires hélicoï- dales autour du cylindre 5. Les chaînes huilées peuvent glisser librement sur le cylindre lorsqu'elles sont desserrées. En revanche, lorsqu'elles sont tendues par les pignons 18, 19, elles transmettent au cylindre 2 à la fois un mouvement de rotation et un mouvement de translation axiale.
Le but des poulies de guidage 6 et 7. est d'obliger les chaînes a et b à s'en- rouler hélicoïdalement autour du cylindre . Le pignon 18 est monté sur un balancier 17, tandis que le pignon 19 est monté sur un balancier 17a.
Les deux balanciers sont reliés par des bielles 15 et 16 à un levier à trois branches 14. La branche 14a est reliée à une bielle 13 articulée à la bran-
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che 12 d'un levier coudé. L'autre branche de ce levier coudé est indiquée en 20.
Le cylindre 2 est alésé et prolongé par un tube 23. Un collier
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22 fixé au tube 2J3 est agencé pour venir buter contre un levier articulé au bâti de la machine. Ce levier est relié par une tringle à un balan- cier 2.a Entre un palier de coulissement 22 et un collier 2a solidaire du tube 23 est intercalé un ressort de compression 29.
Le cylindre 2 est solidarisé par un manchon intermédiaire 32a avec un mandrin de torsion 32 (figures 2 et 4) dans lequel peuvent être serrées les pièces à tordre. Le mandrin de torsion 32 est monté à coulissement axial dans le bâti de la machine par rapport au cylindre . Il coopère avec un contremandrin de construction similaire 38, également monté à coulissement axial. Une tige de poussée 28 fixée à ce mandrin coopère avec un cliquet articulé 27 sollicité par un ressort 27a et sur le ce:} 27b duquel repose un levier 26 portant un contrepoids 11 (figure 2). le levier 26 est articulé en 12a et présente une broche 26a.
A ce levier 26 est accrochée une extrémité d'un câble ou autre lien de traction 30 passant sur une poulie
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de renvoi 31 et dont l'extrémité opposée est accrochée à un bras 2b du man- chon intermédiaire 32a.
Au bâti de la machine est également articulé un levier de com-
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mande 33 dont l'extrémité libre est reliée au manchon intermédiaire 2a.
Le levier 3 est relié par une timonerie 22; 2Q à un mandrin d'avancement 3- portant un cliquet 37 n'intervenant que pour un sens de déplacement. Le fonctionnement est le suivant : Après la mise en marche du moteur 1, qui entraîne les chaînes
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eut b. on introduit la pièce à tordre (un ou plusieurs fils métalliques) par le côté gauche (figures 1 et 2) dans le contremandrin 38 et dans le man- drin d'avancement 34 jusque dans le mandrin de torsion 32. Si on tend en- suite les chaînes 1. et b, le moteur 1 entraîne le cylindre 2 à la fois en
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rotation et en coulissement axial.
Le mandrin de tors?on 32 et le manchon intermédiaire 32a se déplacent de gauche à droite, et le contremandrin 38 est lui-même déplacé dans le même sens par la barre 2.2,. Le'bras 32b dépla-
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ce également le rouleau 1,,. monté sur un levier articulé à ce bras. Ce rouleau passe sur une rampe et assure ainsi par l'intermédiaire de la timonerie Z2,, ,l la fermeture du mandrin de torsion z. La. pièce est ainsi serrée et ne peut plus bouger. Grâce à la timonerie complémentaire /,la, la pièce est simultanément bloquée en rotation dans le contremandrin 38.
Le cylindre 5, qui exécute un mouvement de rotation et de coulissement axial, assure ainsi la torsion et un déplacement axial de la pièce et des
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organes 32 et 38. Le contrepoids lle jusque là dans une position inférieure de repos, est élevé par le câble '0^, jusqu'à ce que son levier 26 vienne s'en- gager sur le bec 27b du cliquet 27. Mais le levier 20 est toujours retenu dans sa position inférieure par le bec 21a du levier 21, et il maintient par conséquent les chaînes a et b dans leur état de tension. Lorsque le cylindre 2 atteint sa fin'de course à droite, position dans laquelle le ressort 29 est tendu, le collier 22 vient buter contre le levier 24 qui fait pivoter le levier 21 par l'intermédiaire de la tringle 25, ce qui libère le levier 20.
La tension des chaînes a et b est ainsi annulée par l'inter-
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médiaire de la timonerie lez bzz Ha. 9 12,i7 ;17a et 'les pignons de ren- voi 18 et 1-9. Les chaînes détendues permettent au ressort 22 de se détendre à son tour. Le cylindre 2, le mandrin de torsion 3?- et le contremandrin 38 se déplacent de droite à gauche pour revenir à la position de départ, tan- dis que le mandrin d'avancement 34 est déplacé vers la droite par la timo-
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nerie 33. 12, 36. Le cliquet 37 fait avancer la partie tordue de la pièce et la partie suivante non encore tordue.
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Dès que les organes 2, 32- et atteignent la fin de course
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à gauche, la tige de poussée 28 vient b;. er contre le cliquet 27 et le fait pivoter à l'encontre de l'action du ressort 27a.
Le bec 27b se décroche
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du levier 26 et le contrepoids 1,3, retombe. La broche 26a du levier gag abais- se le levier 20, la timonerie 12, 1,, ha, 4l? z et 16 fait pivoter les balanciers 17, 17a, et les chaînes sont de nouveau tendues par les pignons 18, 19. La machine amorce un'nouveau cycle de travail qui se déroule de la même manière que celui qui vient d'être décrit. Le levier 20 abaissé est retenu par le bec 21a du levier 21.
Pendant le retour du mandrin de torsion 32, celui-ci ainsi que
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le contremandrin ,2â sont bien entendu ouverts par le rouleau lil et la timo- nerie 43 àg, 4l? 41a.
Le contremandrin 38 est destiné à maintenir pour la torsion la partie non encore tordue de la pièce. L'agencement de ce contremandrin est similaire à celui du mandrin de torsion, et tel qu'il puisse épouser les inégalités de section résultant des tolérances de laminage. Etant don- né qu'il est nécessaire d'assurer un pas déterminé en fonction du taux de torsion désiré., et que le nombre de tours et la course du cylindre de tor-' sion sont constants,chaque profil exige une distance déterminée entre le
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mandrin de torsion 22. et le contremandrin z. La barre 39. détermine par conséquent le pas pour un profil donné.
Le sens du déplacement du contre- mandrin 38 est égal à celui du cylindre de torsion et du mandrin de torsion
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32. tandis que le mandrin d'avancement cl se déplace dans un'sens opposé.
Une modification de la longueur de la bielle 35 permet de régler la distance
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entre le mandrin de torsion 32 et le contremandrin 38 et, par conséquente le pas désiré.
L'extrémité postérieure de la pièce commande elle-même le mécanisme de la machine. En passant dans l'entonnoir 40 du contremandrin 38,
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elle libère un galet tâteur 47 qui tombe et entraîne le levier 4-6- Au cours du mouvement de va-et-vient du contremandrin, ce levier 46 vient buter con- tre le cliquet 48 qui se décroche en 49. Le rouleau éjecteur 50 est abais-
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sé par la timonerie 51 52,. 3 sur la partie tordue de la pièce, et coo- père avec un rouleau opposé -rL6 et le mécanisme.d'entraînement 21 pour éjec- ter la pièce tordue hors du tube 23. Il est alors possible d'introduire une nouvelle pièce à tordre dans l'entonnoir 40, après quoi la machine recommence fonctionner de la manière qui vient d'être décrite, sans qu'il soit nécessaire d'arrêter le dispositif d'entraînement.
Le mandrin de torsion 32 (figures 4 et 4a), comme du reste le contremandrin 38, comporte par exemple trois mâchoires 132 respectivement
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reliées par une bielle lui à un plateau 134. Lorsque les leviers Ll appli- quent le plateau 134 contre le plateau fixe 2c du mandrin de torsion 32., les mâchoires 132 sont serrées par les bielles 133 sur le ou les fils ou
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les barres R. Dès que le levier z cesse d'agir sur le plateau 134p les ressorts de compression 135 ouvrent instantanément les mâchoires 132.
Contrairement à ce qui vient d'être décrit pour ce mode de réa- lisation, le mandrin de torsion 32 et le contremandrin 38 de l'exemple re- présenté sur la figure 5 sont axialement immobilisés dans le bâti de la ma- chine. Le' mandrin 32 tourne tandis que le mandrin 38 ne tourne pas, comme dans l'exemple précédent. Alors que, dans le cas des figures 1 et 2, le mandrin de torsion produit une partie du déplacement axial de la pièce, le mandrin d'avancement 34 de la figure 5 assure entièrement ce déplacement.
Ce mandrin d'avancement est monté sur un chariot 169 qui peut coulisser sur
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des arbres 1¯ 160. Au chariot l69 est accroché un cliquet 168 articulé à un curseur 167. Celui-ci coulisse également sur les arbres 159 ? 160 mais il est en prise avec des rainures hélicoïdales sans fin 165 et 166 pratiquées dans ces arbres. Lorsque ces arbres sont entraînés en rotation par un mé- canisme de transmission comprenant la poulie 190, la courroie 191, la poulie
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18à, le tube 22, les pignons a chaînes 1;:'?y les chaînes 6,1, et les pignons 161, 162> le curseur 167 se déplace de droite à gauche, et entraîne par le cliquet 168 le mandrin.2±.: sans la pièce. En fin de course., le cliquet 168 heurte une butée qui le décroche de la gâche 170.
Le chariot 169 est ensuite rapidement rappelé Vers la droite par des ressorts 171 et fait ainsi avan- cer la pièce d'un secteur. Le curseur 167 est ramené à son tour par les
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rainues 165 166 à la position de départ dans laquelle le cliquet 168 vient s'accrocher automatiquement dans la gâche 170.
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.Les mandrins ,2Z et sont ouverts et fermés par une timonerie 172, 178,9 177. Le levier 177 est muni d'un crochet 177a destiné à s'enga- ger sur un maneton 180a d'un-levier 180.. Celui-ci est solidaire d'un arbre 183 monté à rotation dans des paliers 176. Des leviers 175 solidaires de l'arbre 1 coopèrent avec des cames 172 entraînées en rotation par les ar-
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bres 122, 160 à l'aide de pignons coniques 173, 17à. Les cames 172 comman- dent ainsi l'ouverture et la fermeture des mandrins 26. et 38 aux moments prédéterminés. L'entraînement du mandrin de torsion a lieu par le moteur 1 â l'aide des organes 190, ,=L2=b 181y qui actionnent également le tube 2.3,. Le contremandrin 38 et le mandrin de torsion 32 sont montés dans des traverses 194 du bâti de la machine.
Le mécanisme éjecteur de la pièce terminée n'est pas représenté. Il peut être similaire à celui que montre la figure 2.
Au lieu d'introduire dans la machine des barres de fer de la manière précédemment décrite, on peut également introduire des fils métalliques enroulés sur des tambours:, de la manière indiquée sur les figures 6 et 7,
Les fils métalliques à tordre 88 sônt dévidés de couronnes
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8A engagées sur des tambours 85. Ils passent entre deux barres parallèles 86 et traversent ensuite le redresseur 87. Les deu- " ± barres 86 laissent passer les boucles des fils avec un peu de jeu, mais les maintiennent dans un plan de façon qu'ils arrivent côté à côte au redresseur 87 et entrent exactement au niveau des rouleaux redresseurs.
Pour la torsion d'un seul fil, par exemple d'une section carrée, on ne prévoit qu'un seul tambour 85.
Ainsi que le montrent les figures 6 et 7, le curseur 167 est animé d'un mouvement de va-et-vient à vitesse uniforme par les arbres file- tés jà3, 16Q entre deux positions extrêmes. Ce curseur est relié au support
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89 du redresseur par des barres 90' de sorte que ce support exécute les mê- mes mouvements que le curseur.
La figure 6 représente l'extrême position à droite du curseur 167 et du redresseur 87, c'est-à-dire que le redresseur est sur le point de se déplacer vers la gauche. Les rouleaux du redresseur redressent donc les fils au fur et à mesure qu'ils se déplacent. La figure 6 montre égale-
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ment que les cliquets 91y qui viennent de coopérer avec les butées 92. main- tiennent le redresseur en position de fermeture pendant la course de travail.
Un instant avant le décrochage du cliquet 168 du curseur 167 engagé dans.
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la gâche 170 décrochage ayant pour but de permettre au chariot 169 et a son mandrin d'avancement 34 de faire avancer les fils non encore tordus dans le mandrin de torsion 32, les cliquets 91,ouvrent le redresseur sous
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l'action des butées 3 (figure 7) afin que les fils encore incurvés puissent passer sans frottement important entre les rouleaux redresseurs pendant l'introduction dans le mandrin de torsion. Le redresseur ne se referme que lorsqu'il a atteint l'extrême position à droite., et ce par la coopéra-
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tion des cliquets ±¯l avec les butées bzz, sur une partie de fil déjà redres- sée. Le cycle recommence ensuite.
Les tambours 85 sont reliés cinématiquement entre eux par une
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courroie croisée 94. L'un des tambours est entraîne en rotation par un mo- teur électrique et un mécanisme de transmission de façon que la vitesse de déroulement des fils corresponde à la vitesse de torsion. Au moment de la mise en marche de la machine, il est nécessaire de prévoir une boucle de fil correspondant à la course de torsion, afin que l'introduction des fils ne soit pas freinée par les tambours.
Dans le mode de réalisation du redresseur que montrent les fi- gures 3 et 9, les fils à tordre 88 sont encore déroulés de couronnes 84 et passent sous la forme de boucles entre des barres parallèles 86. Une par- tie de chaque boucle passe sur un élément incurve 60 d'une pièce 61 avant de pénétrer dans l' entonnoir 40 du contremandrin 38. A un support 67 soli- daire du cylindre 5 sont articulées par une extrémité deux bielles 68 dont les extrémités opposées sont respectivement articulées à un redresseur 62.
Chacun de ces redresseurs est suspendu par des bielles 69 et présente une rampe de redressement convexe 63, dont le rayon de courbure correspond à celui des rampes concaves 60. On voit sur le dessin qu'à chaque déplacement du cylindre 5 vers'la gauche, les redresseurs 62 agissant comme des marteaux sont appliqués par leurs bielles sur des rampes opposées 61. Chaque bouclé de fil tendue sur une rampe concave 60 est poussée dans celle-ci par les redresseurs 62 et reçoit ainsi une courbure de sens opposé. Dès que le cy- lindre 2. recommence à se déplacer vers la droite, les marteaux 62 s'écartent également des fils.
Les parties des fils engagées dans les rampes concaves 60 ne rebondissent cependant pas vers la position initiale, mais seulement jusqu'en un point où elles sont axialement alignées avec les parties des fils engagées dans le contremandrin 38. Cette opération redresse les parties des fils qui doivent être tordues dans le cycle suivant de la machine. Bien entendu, chaque rampe 60 doit présenter une courbure telle que les boucles des fils soient réellement redressées.
Au cours du fonctionnement du mode de réalisation des figures 1 et 2, et pour chaque cycle de fonctionnement, les fils ou barres sont donc d'abord avancées de la distance d'un secteur pour être torduès ensuite et avancées d'un nouveau secteur et ainsi de suite. On peut également choisir l'agencement de façon que le ou les fils soient tordus pendant chaque avan- cement intermittent (figure 17). Le mandrin de torsion 32 reste fermé sur une longueur de course qui est fonction de la longueur de la rampe 45. Le remplacement de cette rampe par une autre permet donc de modifier le pas par une opération simple pour chaque section, quoique le mandrin de torsion 32, le cylindre 2. et le mandrin d'avancement 34 tournent toujours avec le même nombre de tours.
L'avancement est de préférence réglé de façon qu'il reste toujours une partie tordue entre le mandrin de torsion 32 et le cor- tremandrin 38. L'amplitude de l'avancement peut être modifiée par le régla- ge de la bielle' 22 sur le levier 33. Pour la torsion d'une seule barre de section non circulaire, ou même de plusieurs barres, le contremandrin peut être agencé pour permettre le passage libre ou éventuellement légèrement freiné. Il ne comporte alors aucune mâchoire de la manière indiquée sur la figure 10 La figure 11 montre de quelle manière le passage de chaque deuxième maillon de chaîne sur le rouleau 7 transmet une impulsion de vibra- tion au cylindre 2. et,par conséquent, à la pièce W.
De plus, pour augmen- ter le taux de déformation de la pièce W, on peut la soumettre. à l'action d'un champ électromagnétique en la faisant passer à l'intérieur d'un électro- aimant 81 (figure 12),-
Pour augmenter l'adhérence de paires dé barres au béton, on a déjà proposé divers moyens. La machine suivant l'invention permet de tor- dre avec les barres ou fils une pièce intermédiaire 82 de la manière indi- quée sur la figure 13. On sait que les barres ou fils n'ont pas toujours une grosseur uniforme, et que leur diamètre varie au contraire en fonction des tolérances de laminage prévues.
Pour compenser ces inégalités, le mieux est d'utiliser un levier 41 non pas rigide, mais pouvant céder par l'inter- position d'un élément élastique 99 (figure 14). De plus, il convient d'a- dapter aux tolérances de laminage les mouvements de fermeture des mandrins
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32, 38 commandés par la timonerie 41, la 3 cet effet, on intercale entre les leviers 41 et un levier intermédiaire 42a de la manière représentée sur la figure 15. Ce levier 42a est articulé aussi bien sur le levier 42 qu'à la timonerie 41,41a et assure ainsi la fermeture absolument certaine des deux mandrins 32. et 38.
Les mâchoires de serrage 132 (figure 16) pré- sentent des faces de serrage lisses et cylindriques 132a, de préférence in- clinées en 132b pour former un entonnoir d'entrée des barres ou fils.
On peut remplacer le contremandrin 38 des figures 1 et 10 par des organes de retenue constitués par deux rouleaux ou cylindres rotatifs 100 (éventuellement même par des roulements à billes) dont les axes sont parallèles entre eux et dont l'intervalle d'espacement correspond au profil des pièces à tordre. Ce mode de réalisation ne peut servir que pour deux ou plusieurs fils métalliques. Les rouleaux 100 peuvent être montés à ro- tation sur des axes fixes solidaires du bâti de la machine. Ils peuvent être commandés comme le mandrin d'avancement 34 par la timonerie 33, 35, 36 de la manière indiquée sur la figure 17. Pour assurer l'entrée certaine des fils dans le mandrin de torsion 32, on peut prévoir en amont de celui-ci un tube de' centrage 101.
D'autre part, les rouleaux 100 peuvent être n'entés à rotation sur un support 102 (figure 17) relié au bâti de la machine par des ressorts de traction 103. Dans ce cas encore, seule la partie des fils comprise entre le mandrin de torsion 32 et les rouleaux 100 est tordue.
Pendant la torsion;, la "torsade" en voie de formation pousse les rouleaux 100 vers la gauche et tend les ressorts 103. On comprend que les rouleaux ne reculent que jusqu'à ce que la poussée exercée par la torsade sur ces rouleaux soit égale à la force antagoniste.opposée par les ressorts 103.
Si on ouvre alors le mandrin de torsion 32, les rouleaux entraînés par la détente des ressorts 103 font avancer d'un secteur les fils métalliques.
Bien entendu, les ressorts 103 doivent être exactement accordés sur la force nécessaire à la torsion des fils. Même dans le cas de l'utilisation de ces ressorts (qui peuvent également être des ressorts de compression) il est possible d'assurer le retour positif des rouleaux 100 par une timo- nerie (similaire à 33, 35,36).
La machine peut être commandée de façon que la ou les barres (ou les fils) soient soumises à une première opération de torsion préalable, et ensuite à une deuxième opération de torsion finale.
Le dispositif destiné à la torsion du début et de la fin des barres ou fils est représenté sur les figures 18 à 20. Ce dispositif com- porte un levier de manoeuvre 200 solidaire d'un axe 201 monté à pivotement dans le bâti de la machine. Ce levier 200 est à son tour solidaire d'un balancier 202 dont une branche est sollicitée par un ressort 203, tandis que la branche opposée est articulée à une tige 204. Cette tige est guidée à coulissement dans un plateau de serrage fixe 205,et elle est fixée à un plateau de serrage mobile 206. La branche accrochée au ressort est articu- lée à une bielle 207 sur laquelle est monté à rotation un rouleau 208, et qui présente à l'extrémité inférieure une coulisse longitudinale 209.
Dans cette coulisse 209 est engagée la branche 210 d'un autre balancier articulé au bâti de la machine, dont la branche opposée 211-porte un rouleau 212.
L'extrémité inférieure de la'bielle 207 est accrochée au câble 212 d'une gaine Bowden 214. L'autre extrémité de ce câble 213 est fixée à un levier 215 articulé au bâti et sollicité par un ressort de traction 216. Au bâti est articulé un autre levier 217. Les deux leviers 215 et 217 portent une rampe de commande 218 sur laquelle peut rouler un galet tâteur 219. Ce ga- let 219 est relié au mandrin d'avancement 34 ou à son cliquet 37.
Le bâti de la machine porte également deux rouleaux 220 montés à rotation libre sur lesquels repose la pièce W et qui la guident.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant :
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Au début du travail, on introduit le 'ou !la métalliques entre les rouleaux 208 et 220 et on les pousse pour lés faire avancer jusqu'à ce que l'extrémité antérieure 230 soit arrivée dans le plan des repères 231 tracés sur le bâti de la machine. Ces repères sont prévus en un point tel que la pièce soit saisie avec certitude pendant le recul du cylindre 5 et du mandrin de torsion 32. Or dans la position représentée des organes, le cylindre 5 ne recule pas' quoique le moteur d'entraînement 1 soit en marche.
Les chaînes a et b glissent donc sur le pourtour du cylindre et sont tout au plus capables de faire tourner ce cylindre 5 ainsi que les mandrins 32 et 38. CeDendant 'les mâchoires de ces mandrins sont ouvertes et ne saisissent donc pas la pièce.Pour faire démarrer l'opération de torsion.l'opérateur doit ma- noeuvrer le levier 200 dans la direction de la flèche. 225.. A la suite de cette ma- noeuvre, le plateau 206 est fortement serré sur la pièce qui est ainsi main- tenue entre les plateaux 205 et 206. En même temps, la coulisse 209de la tige 207 s'élève et fait basculer le balancier 210, 211 vers la position indiquée en traits mixtes.
Au cours de ce mouvement, le rouleau 212 passe au-delà d'un prolongement 38a du contremandrin 38 et libère ainsi les orga- nes 5, 32 et 38. Ceux-ci se déplacent donc vers la gauche (figure 18) jus- qu'à ce que l'extrémité antérieure 230 de la barre soit engagée dans le man- drin de torsion 2. Grâce à l'intervention du dispositif de commande pré- cédemment décrit., les mâchoires des mandrins 32 et 38 se ferment et la barre (ou le fil) est serrée. Pendant le déplacemebt vers la gauche qui vient d'être décrite la timonerie 33, 35, 36 que montrent les figures 1 et 2 a déplacé le mandrin d'avancement vers la droite.
Pour ce premier mouve- ment, il est cependant nécessaire que l'action du cliquet 37, c'est-à-dire la première fraction de l'avancement de la pièce W soit empêchée. A cet ef- fet, le mouvement d'élévation de la tige 207 entraîne le câble 213 qui fait pivoter le levier 215, et, par conséquent, également le levier 217. de sorte que la rampe de commande 218 s'élève à son tour. Ce mouvement de la rampe 218 déplace le galet tâteur 219 de-façon qu'il fasse agir le cliquet 37 du mandrin d'avancement 34. Cette position des différents organes est repré- sentée sur la figure 19-
Pendant la course suivante du cylindre 5, la partie de la bar- re (ou du fil) comprise entre lea mandrins 32 et 38 est donc tordue.
Mais on sait par expérience que ce mouvement ne produit qu'une torsion préalable, de sorte que la même partie de ;la barre doit être soumise à une torsion com- plémentaire. A cet effet, le plus simple est de laisser le levier de manoeu- vre 200 dans la position à laquelle il a été amené. La rampe de commande 218 occupant toujours sa position élevée, le mandrin d'avancement 2.4 ne peut pas faire avancer un nouveau secteur de la pièce W. Le levier de manoeuvre 200 est donc maintenu dans cette position jusqu'à ce que le premier secteur compris entre les mandrins 32 et 38 ait été tordu deux fois.
A ce moment, l'opérateur lâche le levier de manoeuvre 200 qui est ensuité rappelé;par le ressort 203 à la position de départ que montre la figure 18 dans laquel- le les plateaux 205 et 206 sont ouverts, tandis que le rouleau 208 est ap- pliqué sur la pièce. Grâce à la coulisse 209 de la tige 207, et grâce au contrepoids formé par la branche 211 par rapport à la branche 210, le rou- leau 212 et le balancier 210, 211 restant dans la position indiquée en traits mixtes. Il en résulte que le déplacement axial des organes 32, 38 n'est pas contrarié par le rouleau 212, et que le recul du câble 213 fait descen- dre la rampe de commande 218. Le cliquet 37 du mandrin d'avancement entre donc également en action, et la machine fonctionne de la manière précédem- ment décrite.
Il en résulte également que le début de la pièce est correc- tement tordu.
On décrira la torsion de la fin des fils ou barres en regard de la figure 20 du dessin. Dès que l'extrémité postérieure d'une barre 240 quitte le rouleau 208, le ressort -203 fait basculer le balancier 202 dans le sens de la flèche 225,le rouleau 208 n'ayant plus de point d'appui.
Pendant la descente de la tige 207, l'extrémité supérieure de la coulisse 209 vient buter sur la branche 210 et élève la branche 211 avec le rouleau
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212 pour amener ce dernier à la position dans laquelle il empêche le dépla- cement axial du cylindre 2 de la manière précédemment décrite. Ce blocage empêche également tout avancement de la barre (ou du fil). Les mâchoires des mandrins 32 et 38 étant encore ouvertesl'opérateur peut facilement déplacer la pièce W à la main. Il doit alors veiller à ce que l'extrémité postérieure 240 de cette barre soit amenée exactement en-regard des repères 241 tracés sur le bâti de la machine. Si l'opérateur déplace ensuite le levier 200 dans le sens de la flèche 225,le retour du cylindre 5. devient possible.
La distance entre les repères 241 et le contremandrin 38 est choi- sie telle que l'avancement consécutif fasse arriver l'extrémité 240 de la pièce exactement dans le contremandrin 38, et que cette extrémité soit blo- quée avec certitude dans ce mandrin. De cette manière il est également pos- sible de tordre la fin de la pièce.
Pour l'introduction d'une nouvelle pièce entre les rouleaux 208 et 220, il est nécessaire que le rouleau 208 soit légèrement élevé.
La course de la tige 207 est choisie telle que l'extrémité inférieure de la coulisse 209 soit appliquée contre la branche 210 sans cependant la dé- placer. Les organes occupent alors la position de départ telle qu'elle a été décrite en' regard de la figure ,18.
Les figures 18 et 19 représentent également un dispositif pour le sectionnement du ou des fils. Dès que la partie tordue du fil est arri- vée à la position désirée, l'opérateur agit sur la pédale 250 pour la faire basculer autour de l'axe 251. Le câble ou autre lien 252 accroché par une extrémité à la pédale 250 est sollicité par un ressort de traction 253,et son extrémité opposée est accrochée à un levier 254. Le mouvement de la pédale 250 est transmis au levier 254 articulé en 255, qui fait descendre un couteau mobile 256 le long d'un couteau fixe 257. La pièce W passe dans une encoche du couteau 257 et elle est sectionnée par la descente du couteau 256.
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TORSION PROCESS AND MACHINE: TO INCREASE -LA: LIMIT OF ELONGATION!
IRONS D1 REINFORCEMENT, WITH A MINIMUM 'LOSS' OF EXTENSION.
Known twisting methods are based on the fact that the workpiece is clamped by both ends in the mandrels or jaws of a twisting machine. During torsion, the two mandrels are axially fixed, or one of these mandrels can move axially. The torsional and tensile stresses cause a change in the molecular structure of the crystals which results in an increase in the limit of elongation and in the tensile strengtha but at the expense of the extensibility factors of the crystals. the initial material. The cold-twisted bars heat up, suggesting internal friction. A vibration makes it possible to act on the internal friction in the direction of a decrease, so that the vibration must also be applied for the torsion of bars.
A cold twisted bar becomes weakly magnetic, so that it is possible to use an electromagnetic field to act on the cold twist forming.
It would be best to use a stretched and annealed material for the crimped twist. Unfortunately the material expenses are too high.
Rolled materials are generally used, the cross section of which, however, is not uniform. As the cross-section decreases the differences between the smallest and the largest cross-section of a rolled bar, which occur from one running meter to another, become larger and larger.
The rolled materials are hardly annealed, instead they are allowed to cool while standing on a support. Depending on the thermal conductivity of the support and the action exerted from place to place by the currents of cold air, the bar cools very unevenly. The following behaves equally unevenly with regard to mechanical properties
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in particular with very marked differences in the values of the elongation limit obtained by examining a bar pa @ sectors. These values can be much higher than 1 kg / mm2. The two sources of faults can compensate for each other, but they can also add up.
In the latter case, and especially if the defective point is located near the driving mandrel, the torsional stresses can result in an over-stressing of the twisted section. Cases of this kind result in waste, and more often than not the lengths of manufacture of the parts are greater and, consequently, the values of internal friction are higher. Since it is desired to obtain for the whole of the bar a minimum limit of elongation of a determined value, cold working must be provided for the least favorable value of the limit of elongation of the bar. initial material.
Compared to the average elongation limit of the part, the number of turns is therefore always chosen too high. However, too high a number of turns leads to too great a reduction in extensibility.
The loss of extensibility is all the greater as the part is longer. Since, in the aforementioned methods, a bar clamped at both ends must be loosened at these ends after the twist to allow the placement of the next bar in the two chucks thus released, the machine rotates during a certain no-load moment, a waste of time which can only be made up in a very incomplete way by increasing the operating speed and by using bars as long as possible. A sudden start of cold forming is equivalent to a stress applied by impact which must be avoided in particular for Thomas steel.
The processes in which the engines attack in their middle bars having twice the commercial length result, as a result of increasing internal friction, in a reduction in extensibility which cannot be taken up.
According to the present invention, the aforementioned difficulties are practically remedied by the fact that the piece to be twisted is no longer clamped at both ends and that it is, on the other hand, twisted in sectors, while the following part, not yet twisted, is pulled or pushed in a continuous fashion or a predetermined length before twisting. For this purpose, the two mandrels between which the cold forming takes place have bores from one end to the other.
The fixed and rotary mandrels respectively are axially movable and constructed in such a way that they can slide on the twisted intermediate sector - in order to be able to pull the following sector not yet twisted by traction if the machine is arranged to pull on. the part, the drive mode which is the most suitable for torsion by consecutive sectors of a soft material with a wide range of elongation.
The continuous process, in which the workpiece is driven continuously by traction during the twisting, is suitable for cases where the workpieces have a relatively high limit on elongation, to give the workpiece a high tensile strength. helical shape by a moderate rise in the elongation limit. The conditions imposed by concrete technicians on increasing the adhesion of reinforcing bars can thus be widely met. This process is partially applied to the manufacture of twin steel bars if one wishes to minimize the wear of machines in fixed installations, and if one has inexpensive round section bars with an elongation limit. appropriate.
In the first mandrel, which applies the torsional shaping force to the workpiece, the forces due to friction are irrelevant.
In the second mandrel, which has to act in the opposite direction of torsion, the forces due to friction increase at an unacceptable rate during the torsion and traction drive. The additional expense of traction force is not profitable. Torsion by consecutive sectors with traction drive, as will emerge from the description of the operating cycle of the twisting machine, is more advantageous with regard to safety, consumption of driving force, and space requirement. of the machine.
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The push-drive during twisting of the part (s) is also possible according to the invention for parts having no range of elongation limits. Otherwise it should be taken into account that the machine must overcome the whole range of extension limits during torsion in order to be able to reach the predetermined limit of extension. Now the pulling or pushing force is of an opposite sign with the torsional force. The shaping of the material is subjected to the "Bauschinger" effect which exerts an unfavorable effect on it.
Although the aforementioned continuous processes, involving pulling or pushing, also form part of the present invention, the description will be limited to the description of the torsional cycle of work by traction and by sectors which takes place after the drive by. traction of the part (s), because this process rationally and without difficulty allows the widest use of parts, made of materials having the most diverse qualities. The torsion of the part takes place between the two mandrels drilled with bores. According to the invention, the parts are no longer clamped at both ends.
On the other hand, the workpiece is passed through the second open mandrel to introduce it into the first mandrel placed at a small distance, so that one end can be gripped by the first mandrel as soon as the latter closes during the machine operation. The two mandrels automatically move back and forth an invariable distance, twist a sector of the workpiece during their closure, and then retreat by automatically sliding on the twisted part to automatically grab the next sector and to twist it, d 'in a similar way, and so on until the part is twisted from end to end.
In this way the sector of a length practically less than one meter can undergo during the shaping process only the number of turns foreseen for this short length. The forces due to the internal friction of the part are limited to this sector of short length, and the possibility of local over-stress with an inadvertently high loss of extensibility is reduced to a practically possible minimum. The second mandrel, acting in opposition to the rotatably mounted first mandrel, moves axially during the twisting since, as a result of the twisting effect, the traction drive would require an unwanted supplement of force. .
The process according to the invention taking place for each section of bar with the same number of revolutions and with a constant stroke of the torsion cylinder for the torsion by sectors and by traction, the necessary parts of the machine can be reduced to the minimum. length of torsion and traction drive mechanism. Independently of these components, the devices bringing in the part not yet twisted by the anterior end, and evacuating the twisted part by the posterior ejection end, can be installed separately and in any way depending the desired length of the room.
The process according to the invention offers the following advantages over the known processes:
1 - Thanks to the limitation of the cold forming at the same time to one sector of the part, the value of the internal friction to be overcome is itself reduced to a lower value. This results in a smaller decrease in stretchability. For a given minimum limit of elongation, the value of the extensibility of the twisted bar is a few percent greater than that of a bar twisted at both ends.
2 - Thanks to the fact that the internal friction is limited to sectors, the ends of the bar are barely more deformed than the middle parts of the bar, the ends of the bars being in general obligatorily curved in hook, and thus undergoing further cold forming, the risk of breaking the hooks is practically avoided.
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3 - Defects in the material inevitably resulting from hot rolling., Such as slag inclusions, macroscopic defects, appear during cold forming provided that each defect is greater, compared to the section , at the imposed security rate.
However, while the tightening of the two ends has hitherto resulted in the loss of whole bars or groups of bars, the waste resulting from the process according to the invention is reduced to the defective sector.
4 - The part being subjected: by sectors following the twisting operation, the parts can be welded to each other during cold working to form an endless part.
5 - The part never being subjected to cold drawing by the two ends, but only by consecutive sectors, it is possible, for continuous production, to introduce into the mechanism the front end of a following part.
6 - The machine which is also part of the invention is preferably driven separately. This drive can be electric, pneumatic, hydraulic, it can take place by transmission, by internal combustion engine, etc.
The development of concrete construction methods leads to the use of bars having smaller and smaller sections. The weight loss resulting from the same number of running meters reduces the efficiency of each torsion mandrel. The separate drive mode, as well as the greatly reduced dimensions compared to those of stationary torsion machines known heretofore, allow units to be constructed to meet the conditions of practical use.
If we take into account that the most usual dimension is a diameter of 10 mm. for ordinary reinforced concrete iron, and cold-drawn steels undergo increasing stresses and consequently receive proportionately smaller diameters, only machines capable of being used economically. rationally cold stretch sections from 0.2 to less than 0.5 cm2. As the cross-section increases as a function of the square, the efficiency of small dimensions is decisive. For example, for the manufacture of 10,000 kg. of Caron steel with a section of 9 cm2, it is necessary to use 71 bars with a length of 20 meters. Gold, 10,000 kg. of Caron steel with a cross section of 0.2 cm2 require 3,165 wires with a length of 20 meters.
The time required to clamp such a large number of parts requires machine groups with many chucks. Thus a single man can drive 35 mandrels with a loss of 2 to 4 seconds for each Caron wire of 0.2 cm2, which constitutes an efficiency which has not yet been achieved, even approximately, with the known systems.
Every production facility must be able to cold twist both heavy and light profiles. Groups are always provided with at least one set of heavy chucks and a large number of light chucks. It has been found that it is convenient to divide the installation into heavy groups and light groups. With these machines with separate drive, produced in series, it is possible to form any groups according to the desired power. The dimensions and weight of each machine are so small that groups can be loaded onto a truck for the daily production of 10 tonnes of any cross section ranging from 0.2 to 9 cm2 for Caron steel.
The manufacturing facility is no longer attached to a fixed location, and on the contrary, provisional facilities can be built near depots and on large construction sites.
According to the invention, a machine makes it possible to manufacture any lengths without it being necessary to: adjust it, given that it operates with a constant stroke of the torsion cylinder and with
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a constant number of turns for each section of bar or wire.
In addition, the assembled groups can simultaneously twist the most diverse profiles, because it is possible, for each profile, to quickly mount on a suitable unit the appropriate chuck using a bayonet lock.
To reduce the cost of a machine unit, it is important to choose a sturdy construction with the best quality material. On the other hand, the following are avoided: the use of fragile components such as gear mechanisms, etc. On the basis of this principle, all the control units of the machine operating automatically are mechanical.
Without departing from the principle of the invention, one could also construct a semi-automatic machine or one comprising control members of a different construction. Instead of being mechanically operated, all or some of the actuators could be electrically, magnetic, pneumatic, hydraulic or otherwise.
Since it is necessary during torsion to overcome the range of elongation limits, and to involve the second increase in forces to ensure the minimum desired limit of elongation, the mechanism is chosen. so that the clamping members acting as torsion chuck, axial drive and counter-chuck allow the part to deform depending on the material. The parts make it possible to observe quite clearly the different phases of the preliminary drawing and of the final torsion.
In the arrangement of the machine, we seek as much as possible to bring together several movements in one organ. Thus, the torsion cylinder at the same time constitutes the support of the interchangeable clamping chucks and of certain actuators. From a mechanical point of view, it would also be advantageous to actuate the torsion mandrels separately, the cylinder then only intervening for the axial movements, for example.
Without departing from the principle of the invention, it would also be possible to mount the torsion mandrels not in rotation but fixed, the counter-mandrels then being mounted in rotation.
The machine is in principle a tubular system through which the workpiece is pulled or pushed. For the twisting of twin bars, this arrangement also makes it possible to twist an interposed part with the bars. It thus becomes possible to increase the surface of the parts and, consequently, the adhesion to the concrete.
Since the part is not clamped at both but only at one of its ends, this arrangement favors work with rings of metal wire, the ends of which are directly or approximately straightened to facilitate the introduction into the machine in motion.
For the drive mechanism, which must be robust and inexpensive, one chooses endless chains passing over an oiled friction drum, and which can be tensioned and relaxed. A coupling device with gears and racks could also be used without departing from the principle of the invention. The same is true for the other construction elements, the arrangement of which is suitable for: the implementation of the method comes within the scope of the invention.
This concerns in particular the arrangement of the guide pulleys of the chains, of the return springs of the cylinder, of the various control members, of the tensioning devices, of the mandrels, of the counter-spindles, of the holding members, of the drive members. of the part, etc ... as they will appear in the description of a working cylinder of the machine according to the invention.
It should be expressly noted that - the springs indicated
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in the example can also be replaced by counterweights or other equivalent means.
Thus, the return spring, intentionally disproportionate in order to obtain a certain return, can cooperate fully or partially with a braking spring, which in turn is used fully or partially. to tighten the chains. The disadvantage of this arrangement, compared to the tensioning of the chains by counterweights, consists in that the springs must be replaced according to the weight of the section to be driven. In the arrangement comprising counterweights, the movement of these on a control lever is practically simpler. Operational disturbances are less likely to occur than if the restoring force is also used for driving workpieces whose weight varies according to the profile.
For the description of the operating cycle, we will therefore limit ourselves to the embodiment comprising counterweights.
The appended drawing represents three embodiments of the object of the invention.
Figure 1 is a perspective view of a first embodiment.
Figure 2 is a schematic view of the same machine.
Figures 3, 4 and 4a show details of this machine.
FIG. 5 is a perspective view of another embodiment.
Figures 6 and 7 show a variant with a device for straightening two metal wires unwound from drums. '
Figures 8 and 9 show respectively in elevation and in section along line 9-9 another embodiment of the device for straightening two threads unwound from drums.
Figures 1a through 17 relate to various details.
Figures 18 to 20 show a device for retaining the part (s) for torsion of the anterior and posterior ends.
Figure 21 is a timing diagram for the main parts of the machine shown in Figures 1 and 2.
The motor 1 (FIGS. 1 and 2) actuates by means of belt pulleys 2 and-La a shaft 58 bearing side by side two chain sprockets 3 and 4. On these sprockets pass articulated chains a and respectively. b wound in several turns around a cylinder 5. Endless chains .5! and b also pass over idler gears 8, 9 and 10 and over idler sprockets 18, 19. They are wound in helical turns around the cylinder 5. The oiled chains can slide freely on the cylinder when in use. loose. On the other hand, when they are tensioned by the pinions 18, 19, they transmit to the cylinder 2 both a rotational movement and an axial translational movement.
The purpose of the guide pulleys 6 and 7. is to force the chains a and b to wind helically around the cylinder. Pinion 18 is mounted on a balance 17, while pinion 19 is mounted on a balance 17a.
The two balances are connected by connecting rods 15 and 16 to a lever with three branches 14. The branch 14a is connected to a connecting rod 13 articulated to the branch.
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che 12 with an angled lever. The other branch of this angled lever is indicated at 20.
The cylinder 2 is bored and extended by a tube 23. A collar
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22 fixed to the tube 2J3 is arranged to abut against a lever articulated to the frame of the machine. This lever is connected by a rod to a balance 2.a Between a sliding bearing 22 and a collar 2a integral with the tube 23 is interposed a compression spring 29.
The cylinder 2 is secured by an intermediate sleeve 32a with a torsion mandrel 32 (Figures 2 and 4) in which the parts to be twisted can be clamped. The torsion mandrel 32 is mounted to slide axially in the frame of the machine relative to the cylinder. It cooperates with a counter-mandrel of similar construction 38, also mounted to slide axially. A push rod 28 fixed to this mandrel cooperates with an articulated pawl 27 biased by a spring 27a and on this:} 27b of which rests a lever 26 carrying a counterweight 11 (FIG. 2). the lever 26 is articulated at 12a and has a pin 26a.
To this lever 26 is hooked one end of a cable or other traction link 30 passing over a pulley.
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return 31 and whose opposite end is hooked to an arm 2b of the intermediate sleeve 32a.
A control lever is also articulated on the machine frame.
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control 33, the free end of which is connected to the intermediate sleeve 2a.
The lever 3 is connected by a linkage 22; 2Q to an advancement mandrel 3- carrying a pawl 37 intervening only for one direction of movement. The operation is as follows: After starting motor 1, which drives the chains
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had b. the part to be twisted (one or more metal wires) is introduced from the left side (figures 1 and 2) into the counter-chuck 38 and into the advancement chuck 34 up to the torsion chuck 32. following chains 1. and b, engine 1 drives cylinder 2 both in
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rotation and axial sliding.
The torsion chuck 32 and the intermediate sleeve 32a move from left to right, and the counter-chuck 38 is itself moved in the same direction by the bar 2.2 ,. Le'bras 32b displa-
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this also the roll 1 ,,. mounted on a lever articulated to this arm. This roller passes over a ramp and thus ensures, via the linkage Z2 ,,, l the closing of the torsion mandrel z. The part is thus clamped and can no longer move. Thanks to the complementary linkage /, the, the part is simultaneously blocked in rotation in the counter-mandrel 38.
The cylinder 5, which performs a rotational and axial sliding movement, thus ensures the torsion and axial displacement of the workpiece and
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members 32 and 38. The counterweight l, hitherto in a lower rest position, is raised by the cable '0 ^, until its lever 26 engages on the nose 27b of the pawl 27. But the lever 20 is still retained in its lower position by the nose 21a of the lever 21, and it consequently maintains the chains a and b in their state of tension. When the cylinder 2 reaches its end of travel to the right, the position in which the spring 29 is stretched, the collar 22 abuts against the lever 24 which causes the lever 21 to pivot via the rod 25, which releases the lever 20.
The tension of chains a and b is thus canceled by the inter-
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mediary of the lez bzz Ha wheelhouse. 9 12, i7; 17a and 'the idler gears 18 and 1-9. The relaxed chains allow the spring 22 to relax in turn. The cylinder 2, the torsion chuck 3? - and the counter-chuck 38 move from right to left to return to the starting position, while the feed chuck 34 is moved to the right by the timo-
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nerie 33. 12, 36. The pawl 37 advances the twisted part of the workpiece and the following part not yet twisted.
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As soon as components 2, 32- and reach the end of the stroke
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on the left, the push rod 28 comes b ;. er against the pawl 27 and rotates it against the action of the spring 27a.
The nozzle 27b comes off
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lever 26 and the counterweight 1.3, falls. Gag lever pin 26a lowers lever 20, linkage 12, 1 ,, ha, 4l? z and 16 pivot the balances 17, 17a, and the chains are again tensioned by the pinions 18, 19. The machine starts a new work cycle which takes place in the same way as that which has just been described. The lowered lever 20 is retained by the spout 21a of the lever 21.
During the return of the torsion mandrel 32, the latter as well as
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the counter-mandrel, 2â are of course opened by the roller lil and the linkage 43 àg, 4l? 41a.
The counter-mandrel 38 is intended to hold the not yet twisted part of the part for torsion. The arrangement of this counter-mandrel is similar to that of the torsion mandrel, and such that it can match the unevenness of section resulting from the rolling tolerances. Since it is necessary to ensure a pitch determined according to the desired rate of twist., And that the number of revolutions and the stroke of the twist cylinder are constant, each profile requires a determined distance between the
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torsion mandrel 22. and the counter-mandrel z. Bar 39. therefore determines the pitch for a given profile.
The direction of movement of the counter chuck 38 is equal to that of the torsion cylinder and the torsion chuck
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32. while the feed chuck key moves in the opposite direction.
A modification of the length of the connecting rod 35 makes it possible to adjust the distance
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between the torsion mandrel 32 and the counter-mandrel 38 and, consequently, the desired pitch.
The rear end of the part itself controls the machine mechanism. Passing through the funnel 40 of the counter-mandrel 38,
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it releases a feeler roller 47 which falls and drives the lever 4-6. During the back and forth movement of the counter-mandrel, this lever 46 abuts against the pawl 48 which is released at 49. The ejector roller 50 is lowered
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seized by the wheelhouse 51 52 ,. 3 on the twisted part of the workpiece, and co-ordinates with an opposing roller -rL6 and the drive mechanism 21 to eject the twisted part out of the tube 23. It is then possible to introduce a new workpiece. twist in the funnel 40, after which the machine resumes operating in the manner just described, without it being necessary to stop the driving device.
The torsion chuck 32 (Figures 4 and 4a), like the rest of the counter-chuck 38, for example comprises three jaws 132 respectively
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connected by a connecting rod him to a plate 134. When the levers L1 apply the plate 134 against the fixed plate 2c of the torsion mandrel 32., the jaws 132 are clamped by the rods 133 on the wire (s) or
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the bars R. As soon as the z lever stops acting on the plate 134p, the compression springs 135 instantly open the jaws 132.
Contrary to what has just been described for this embodiment, the torsion mandrel 32 and the counter-mandrel 38 of the example shown in FIG. 5 are axially immobilized in the frame of the machine. Chuck 32 rotates while chuck 38 does not rotate, as in the previous example. While, in the case of Figures 1 and 2, the torsion mandrel produces part of the axial displacement of the workpiece, the advancement mandrel 34 of Figure 5 fully provides this displacement.
This advancement mandrel is mounted on a carriage 169 which can slide on
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trees 1¯ 160. A pawl 168 hinged to a slider 167 is attached to the carriage l69. This also slides on the shafts 159? 160 but it engages endless helical grooves 165 and 166 made in these shafts. When these shafts are driven in rotation by a transmission mechanism comprising the pulley 190, the belt 191, the pulley
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18à, the tube 22, the chain sprockets 1;: '? Y the chains 6,1, and the sprockets 161, 162> the slider 167 moves from right to left, and by the pawl 168 drives the mandrel. 2 ± .: without the part. At the end of the stroke, the pawl 168 hits a stopper which releases it from the keeper 170.
The carriage 169 is then rapidly returned to the right by springs 171 and thus advances the part one sector. The cursor 167 is in turn brought back by the
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grooves 165 166 to the starting position in which the pawl 168 automatically hooks into the keeper 170.
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The mandrels, 2Z and are opened and closed by a linkage 172, 178,9 177. The lever 177 is provided with a hook 177a intended to engage on a crankpin 180a of a lever 180 .. This one -ci is integral with a shaft 183 mounted for rotation in bearings 176. Levers 175 integral with the shaft 1 cooperate with cams 172 driven in rotation by the ar-
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bres 122, 160 using bevel gears 173, 17a. The cams 172 thus control the opening and closing of the mandrels 26. and 38 at predetermined times. The torsion mandrel is driven by the motor 1 with the aid of the members 190,, = L2 = b 181y which also actuate the tube 2.3 ,. The counter chuck 38 and the torsion chuck 32 are mounted in cross members 194 of the machine frame.
The ejector mechanism of the finished part is not shown. It may be similar to the one shown in Figure 2.
Instead of introducing iron bars into the machine in the manner previously described, it is also possible to introduce metal wires wound on drums :, in the manner indicated in Figures 6 and 7,
The metal twist wires 88 are unwound from crowns
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8A engaged on drums 85. They pass between two parallel bars 86 and then pass through the straightener 87. The two bars 86 allow the loops of the threads to pass with a little play, but keep them in a plane so that they arrive side by side at the straightener 87 and enter exactly at the level of the straightening rollers.
For the twisting of a single wire, for example of a square section, only one drum 85 is provided.
As shown in Figures 6 and 7, the cursor 167 is driven back and forth at uniform speed by the threaded shafts jà3, 16Q between two extreme positions. This slider is linked to the support
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89 of the rectifier by bars 90 'so that this support executes the same movements as the cursor.
Figure 6 shows the extreme right position of slider 167 and rectifier 87, i.e. the rectifier is about to move to the left. The straightener rollers therefore straighten the wires as they move. Figure 6 also shows
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ment that the pawls 91y which have just cooperated with the stops 92. keep the rectifier in the closed position during the working stroke.
A moment before the detachment of the pawl 168 of the slider 167 engaged in.
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the striker 170 releasing the purpose of which is to allow the carriage 169 and its advancement mandrel 34 to advance the wires not yet twisted in the torsion mandrel 32, the pawls 91, open the rectifier under
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the action of the stops 3 (FIG. 7) so that the still curved son can pass without significant friction between the straightening rollers during the introduction into the torsion mandrel. The rectifier does not close until it has reached the extreme right position.
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ratchets ± ¯l with stops bzz, on a part of wire already straightened. The cycle then begins again.
The drums 85 are kinematically linked together by a
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cross belt 94. One of the drums is rotated by an electric motor and a transmission mechanism so that the wire unwinding speed matches the twisting speed. When starting the machine, it is necessary to provide a loop of wire corresponding to the torsion stroke, so that the introduction of the wires is not slowed down by the drums.
In the embodiment of the straightener shown in Figures 3 and 9, the twist yarns 88 are further unwound from rings 84 and pass as loops between parallel bars 86. A portion of each loop passes over. a curved element 60 of a piece 61 before entering the funnel 40 of the counter-mandrel 38. To a support 67 solidly connected to the cylinder 5 are articulated by one end two connecting rods 68 whose opposite ends are respectively articulated to a rectifier 62 .
Each of these rectifiers is suspended by connecting rods 69 and has a convex straightening ramp 63, the radius of curvature of which corresponds to that of the concave ramps 60. It can be seen in the drawing that each movement of cylinder 5 towards the left, the straighteners 62 acting as hammers are applied by their connecting rods to opposing ramps 61. Each loop of wire stretched over a concave ramp 60 is pushed into it by the straighteners 62 and thus receives a curvature in the opposite direction. As soon as the cylinder 2. begins to move to the right again, the hammers 62 also move away from the wires.
The parts of the wires engaged in the concave ramps 60 do not, however, rebound towards the initial position, but only up to a point where they are axially aligned with the parts of the wires engaged in the counter-mandrel 38. This operation straightens the parts of the wires which must be twisted in the next cycle of the machine. Of course, each ramp 60 must have a curvature such that the loops of the threads are actually straightened.
During the operation of the embodiment of Figures 1 and 2, and for each operating cycle, the wires or bars are therefore first advanced the distance of one sector to be then twisted and advanced to a new sector and and so on. Alternatively, the arrangement may be chosen so that the thread (s) are twisted during each intermittent advance (Figure 17). The torsion mandrel 32 remains closed over a stroke length which is a function of the length of the ramp 45. The replacement of this ramp by another therefore makes it possible to modify the pitch by a simple operation for each section, although the torsion mandrel 32, the cylinder 2 and the advancement mandrel 34 always rotate with the same number of revolutions.
Advance is preferably adjusted so that a twisted portion always remains between the torsion mandrel 32 and the cor- tremandrel 38. The amount of advance can be varied by adjusting the connecting rod 22. on the lever 33. For the torsion of a single bar of non-circular section, or even of several bars, the counter-mandrel can be arranged to allow free passage or possibly slightly braked. It then has no jaw as shown in Figure 10 Figure 11 shows how the passage of each second chain link over roller 7 transmits a vibrating pulse to cylinder 2 and, consequently, to room W.
In addition, to increase the rate of deformation of the part W, it can be subjected. to the action of an electromagnetic field by causing it to pass inside an electromagnet 81 (figure 12), -
To increase the adhesion of pairs of bars to concrete, various means have already been proposed. The machine according to the invention makes it possible to twist with the bars or threads an intermediate piece 82 in the manner indicated in FIG. 13. It is known that the bars or threads do not always have a uniform size, and that their on the contrary, the diameter varies according to the rolling tolerances provided.
To compensate for these inequalities, it is best to use a lever 41 which is not rigid, but which can yield by the interposition of an elastic element 99 (FIG. 14). In addition, the closing movements of the mandrels should be adapted to the rolling tolerances.
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32, 38 controlled by the linkage 41, the 3 this effect, is interposed between the levers 41 and an intermediate lever 42a in the manner shown in Figure 15. This lever 42a is articulated both on the lever 42 and on the linkage 41,41a and thus ensures absolutely certain closing of the two mandrels 32. and 38.
The clamping jaws 132 (Figure 16) have smooth, cylindrical clamping faces 132a, preferably tilted at 132b to form an entry funnel for the bars or wires.
The counter-mandrel 38 of Figures 1 and 10 can be replaced by retaining members constituted by two rotating rollers or cylinders 100 (possibly even by ball bearings) whose axes are parallel to each other and whose spacing interval corresponds to the profile of the pieces to be twisted. This embodiment can only be used for two or more metal wires. The rollers 100 can be mounted for rotation on fixed axes integral with the frame of the machine. They can be controlled like the advancement mandrel 34 by the linkage 33, 35, 36 in the manner indicated in FIG. 17. To ensure the certain entry of the wires into the torsion mandrel 32, it is possible to provide upstream of that. here a centering tube 101.
On the other hand, the rollers 100 may not be rotated on a support 102 (FIG. 17) connected to the frame of the machine by tension springs 103. In this case again, only the part of the wires between the mandrel twist 32 and rollers 100 is twisted.
During the twisting; the "twist" being formed pushes the rollers 100 to the left and tightens the springs 103. It is understood that the rollers only move back until the thrust exerted by the twist on these rollers is equal. to the antagonistic force opposed by the springs 103.
If the torsion mandrel 32 is then opened, the rollers driven by the relaxation of the springs 103 advance the metal wires by one sector.
Of course, the springs 103 must be exactly tuned to the force required to twist the son. Even in the case of the use of these springs (which can also be compression springs) it is possible to ensure the positive return of the rollers 100 by a linkage (similar to 33, 35,36).
The machine can be controlled so that the bar (s) (or wires) are subjected to a first preliminary twisting operation, and then to a second final twisting operation.
The device intended for the twisting of the beginning and the end of the bars or wires is represented in FIGS. 18 to 20. This device comprises an operating lever 200 integral with an axis 201 pivotally mounted in the frame of the machine. . This lever 200 is in turn secured to a balance 202, one branch of which is biased by a spring 203, while the opposite branch is articulated to a rod 204. This rod is guided to slide in a fixed clamping plate 205, and it is fixed to a movable clamping plate 206. The branch attached to the spring is articulated to a connecting rod 207 on which a roller 208 is rotatably mounted, and which has at the lower end a longitudinal slide 209.
In this slide 209 is engaged the branch 210 of another balance articulated to the frame of the machine, the opposite branch 211 of which carries a roller 212.
The lower end of the connecting rod 207 is hooked to the cable 212 of a Bowden sheath 214. The other end of this cable 213 is fixed to a lever 215 articulated to the frame and urged by a tension spring 216. The frame is hinged another lever 217. The two levers 215 and 217 carry a control ramp 218 on which a feeler roller 219 can roll. This roller 219 is connected to the advancement mandrel 34 or to its pawl 37.
The frame of the machine also carries two rollers 220 mounted to rotate freely on which the part W rests and which guide it.
The operation of this device is as follows:
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At the start of work, the metal is introduced between the rollers 208 and 220 and pushed to advance them until the front end 230 has arrived in the plane of the marks 231 drawn on the frame of the machine. These marks are provided at a point such that the part is grasped with certainty during the retraction of the cylinder 5 and of the torsion mandrel 32. However, in the position shown of the members, the cylinder 5 does not move back 'although the drive motor 1 either on.
The chains a and b therefore slide around the periphery of the cylinder and are at most capable of rotating this cylinder 5 as well as the mandrels 32 and 38. However, the jaws of these mandrels are open and therefore do not grip the workpiece. start the twisting operation. the operator must operate the lever 200 in the direction of the arrow. 225 .. Following this maneuver, the plate 206 is strongly clamped on the part which is thus held between the plates 205 and 206. At the same time, the slide 209 of the rod 207 rises and tilts. the balance 210, 211 to the position indicated in phantom lines.
During this movement, the roller 212 passes beyond an extension 38a of the counter-mandrel 38 and thus frees the members 5, 32 and 38. These therefore move to the left (figure 18) until 'so that the front end 230 of the bar is engaged in the torsion chuck 2. Thanks to the intervention of the control device described above, the jaws of the chucks 32 and 38 are closed and the bar (or the thread) is tight. During the displacemebt to the left which has just been described the linkage 33, 35, 36 shown in Figures 1 and 2 has moved the advancement mandrel to the right.
For this first movement, however, it is necessary that the action of the pawl 37, that is to say the first fraction of the advance of the part W, be prevented. To this end, the upward movement of the rod 207 drives the cable 213 which rotates the lever 215, and therefore also the lever 217. so that the control ramp 218 in turn rises. . This movement of the ramp 218 moves the feeler roller 219 so that it causes the pawl 37 of the advancement mandrel 34 to act. This position of the various members is shown in FIG.
During the next stroke of cylinder 5, the part of the bar (or wire) between the mandrels 32 and 38 is therefore twisted.
But we know from experience that this movement only produces a preliminary torsion, so that the same part of the bar must be subjected to an additional torsion. The simplest way to do this is to leave the operating lever 200 in the position to which it has been brought. The control ramp 218 still occupying its high position, the advancement mandrel 2.4 cannot advance a new sector of the part W. The operating lever 200 is therefore maintained in this position until the first sector included between mandrels 32 and 38 has been twisted twice.
At this moment, the operator releases the operating lever 200 which is then returned; by the spring 203 to the starting position shown in figure 18 in which the plates 205 and 206 are open, while the roller 208 is applied to the part. Thanks to the slide 209 of the rod 207, and thanks to the counterweight formed by the branch 211 with respect to the branch 210, the roller 212 and the balance 210, 211 remaining in the position indicated in phantom. As a result, the axial movement of the members 32, 38 is not hampered by the roller 212, and that the retraction of the cable 213 causes the control ramp 218 to descend. The pawl 37 of the advancement mandrel therefore also enters. in action, and the machine operates in the manner previously described.
It also results in the start of the part being correctly twisted.
The twist of the end of the wires or bars will be described with reference to FIG. 20 of the drawing. As soon as the rear end of a bar 240 leaves the roller 208, the spring -203 switches the rocker 202 in the direction of the arrow 225, the roller 208 no longer having a fulcrum.
During the descent of the rod 207, the upper end of the slide 209 abuts on the branch 210 and raises the branch 211 with the roller
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212 to bring the latter to the position in which it prevents axial displacement of cylinder 2 in the manner previously described. This blocking also prevents any advancement of the bar (or the wire). With the jaws of chucks 32 and 38 still open, the operator can easily move the part W by hand. He must then ensure that the rear end 240 of this bar is brought exactly opposite the marks 241 drawn on the frame of the machine. If the operator then moves the lever 200 in the direction of arrow 225, the return of cylinder 5 becomes possible.
The distance between the marks 241 and the counter-mandrel 38 is chosen such that the consecutive advance causes the end 240 of the part to arrive exactly in the counter-mandrel 38, and that this end is locked with certainty in this mandrel. In this way it is also possible to twist the end of the part.
For the introduction of a new part between the rollers 208 and 220, it is necessary that the roller 208 is slightly raised.
The stroke of the rod 207 is chosen such that the lower end of the slide 209 is applied against the branch 210 without however moving it. The organs then occupy the starting position as described with reference to the figure, 18.
Figures 18 and 19 also show a device for severing the son or wires. As soon as the twisted part of the wire has reached the desired position, the operator acts on the pedal 250 to make it swing around the axis 251. The cable or other link 252 hooked by one end to the pedal 250 is biased by a tension spring 253, and its opposite end is hooked to a lever 254. The movement of the pedal 250 is transmitted to the lever 254 articulated at 255, which lowers a movable knife 256 along a fixed knife 257. The part W passes through a notch of the knife 257 and it is cut by the descent of the knife 256.