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Le béton armé a une place prépondérante dans les cons- tructions modernes. Les nombreuses armatures du béton sont généralement préparées industriellement sous forme de poutrel- les judicieusement constituées par des tréfilés métalliques qui sont habituellement des tiges de section ronde. Pour l'as- semblage de ces tiges, on utilise un grand nombre d'étriers métalliques formés généralement en fil rond. Ces étriers sont de dimensions diverses suivant les armatures.
La machine qui fait l'objet du présent brevet est des- tinée à forcer ces étriers d'une manière industrielle et en- tièrement automatique, avec une production élevée. Cette ma- chine exécute automatiquement le cycle complet des opérations de fabrication, depuis le déroulement de la botte de fil tré- filé, suivi d'un dressage du fil, du sectionnement à la longueur utile et de la conformation du fil en étrier ; le cycle des opérations se terminant par l'éjection ou évacuation de l'é- trier formé.
Pour bien fixer l'objet de l'invention, sans toutefois
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le limiter, dans les dessins annexés :
La figure 1 illustre par une vue d'ensemble de face un exemple de réalisation de la machine.
Les figures 2-3 et 4-5 sont des vues schématiques corres- pondant deux à deux, et qui illustrent le fonctionnement des galets d'avancement du fil, synchronisé avec le fonctionne- ment de la cisaille.
La figure 6 illustre, par une coupe transversale à ca- ractère schématique, de la partie supérieure de la machine, les mécanismes de transmission de mouvements aux galets et aux cames.
La figure 7 est une vue de face considérée suivant la li- gne 7-7 de la figure 6. Le tracé en traits interrompus illus- tre les galets d'entraînement.
La figure 8 est une vue des mécanismes d'entraînement sui- vant la ligne brisée 8-8 de la figure 6.
La figure 9 illustre, par une vue de face à caractère schématique, le mécanisme de conformation des étriers. Les plateaux de pliage et d'entraînement sont illustrés en traits interrompus.
La figure 10 est une vue de côté en coupe considérée sui- vant la ligne 10-10 de la figure 9.
La figure 11 est une vue de face correspondant à la figure 10.
La figure 12 est une vue en plan correspondant à la figure 10.
Les figures 13-14 et 15-16 sont des vues schématiques cor- éspondant deux à deux, et qui illustrent le fonctionnement du mécanisme de conformation des étriers et du mécanisme d'éjec- tion.
La figure 17 est une vue d'ensemble de face de la machine comportant un mécanismede conformation et d'évacuation des
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étriers établis suivant une deuxième forme de réalisation.
La figure 18 est une vue perspective du dispositif de pignons coniques qui produit l'entraînement périodique alter- natif de l'arbre moteur du mécanisme de conformation et d'éva- cuation.
Les figures 19, 20, 21, 22 et 23, sont des vues perspec- tives semblables, à caractère schématique, qui représentent le mécanisme de conformation et d'évacuation dans les phases de son fonctionnement.
La figure 24 est une vue perspective d'une partie du mé- canisme assurant la commande automatique et synchronisée des déplacements des organes approvisionneurs.
La figure 25 est une coupe axiale de cette même partie du mécanisme, dans une position correspondant à la phase il- lustrée figure 20, où les organes approvisionneurs sont appro- chés des plateaux conformateurs et placent le fil à conformer sur les supports axiaux.
La figure 26 est une vue de côté considérée suivant la ligne 26-26 de la figure 25.
La figure 27 est une vue partielle en coupe axiale qui représente le dispositif d'avance axiale du taquet d'un des plateaux conformateurs.
La figure 28 est une vue extérieure en plan correspondant à la figure 27.
D'une manière générale, la machine selon l'invention com- porte, dans'la succession ci-après : un dispositif de dressage du fil tiré de la botte, un mécanisme à galets rotatifs, suscep- tible d'entraîner périodiquement une longueur réglable de fil, une cisaille à fonctionnement périodique et réglable, un méca- nisme de pliage des extrémités de la longueur de fil afin de former l'étrier, et enfin un mécanisme à fonctionnement pério-
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dique et réglable, pour l'éjection ou évacuation des étriers formés. La machine comprend encore un bâti portant d'une ma- nière rationnellement agencée, ces mécanismes et dispositifs, ainsi que des organes de transmission de l'effort moteur d'en- traînement aux mécanismes et dispositifs, pour les mettre en mouvement.
En se référant aux figures des dessins, et en particulier à la figure 1 qui illustre une forme d'ensemble d'une réalisa- tion non limitative de la machine, cette machine comprend es- sentiellement un bâti 1 formant socle par exemple, et sur un côté duquel.est fixé un support 2. Un train de galets réglables et un deuxième train de galets réglables 4, sont montés sur le support 2 avec une disposition orthogonale. Le fil! tiré de la botte, passe entre ces trains de galets judicieusement réglés pour dresser le fil et lui donner la rectitude favori- sant la suite des opérations sur la machine. Il n'est pas uti- le de s'étendre sur les détails de montage des trains de ga- lets redresseurs 2 et 4, ces détails n'offrant aucune carac- téristique inventive particulière.
Le bâti 1 porte un montage illustré en particulier par les figures 6,7 et 8. On distingue, dans ce montage, un train de poulies étagées 5 qui reçoivent le mouvement moteur. Ces poulies sont calées sur un arbre 6 qui est monté tournant, de préférence par l'intermédiaire de roulements, dans des portées du b4ti 1.
A l'intérieur du bâti, sur le dit arbre 6, est calée une roue dentée 7 qui entraîne directement deux rouesdentées 81, elles-mêmes en prise avec deux autres roues dentées 2 1- Les quatre roues dentées ±3 -± sont calées respectivement sur les deux arbres 8 et les deux arbres ± qui portent, à une ex- trémité et à l'extérieur du bâti, les galets d'entraînement supérieure 82 et les galets symétriques d'entraînement infé-
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rieurs 1 2. Ces galets présentent;,de préférence, dans leurs épais- seurs,une petite gorge circulaire de guidage du fil, favorisant aussi la pression d'entraînement sur le fil. Le nombre des ga- lets 8 2 -± 2 illustré par le dessin, n'est pas limitatif.
Les arbres 8 et 9 sont spécialement montés dans le bâti pour autoriser une certaine amplitude de déplacement vertical des galets 82-92. Pour cela, une extrémité des arbres 8 et 9 est montée tournante,par exemple dans des paliers de roulement à rotule 83-93 du bâti. Par ailleurs, les arbres 8 et 9 sont montés à-rotation dans des paliers 84-94 ,qui sont adaptés à coulissement guidé dans des ouvertures 11 du bâti 1.
Un arbre 10 et un arbre 11 sont encore montés tournant dans le bâti 1, de préférence par l'intermédiaire de, paliers à roulement.
Sur l'arbre 10 tourne librement un couple de roues den- tées 12-121 de diamètres différents, dont la roue 121 peut être en prise avec une des roues dentées du couple 13-131 ca- lé sur l'arbre 11..Une troisième roue 132, de plus petit dia- mètre, est aussi calée sur l'arbre 11.
Un train balladeur de roues dentées 14-141 est solidaire de l'arbre 10, par un montage sur une partie cannelée de cet arbre, sur lequel il peut être déplacé axialement par tout sys- tème de commande approprié, tel un levier à fourchette 15. On peut ainsi.modifier la vitesse d'entraînement de l'arbre 10, suivant que la roue 14 du train balladeur est en prise avec la roue 131, ou bien la roue 141 avec la roue 132. @
Sur l'arbre 10 sont judicieusement calées des cames 16- 17, et 18 dont le rôle est exposé dans la suite de la descrip- tion. Sur l'extrémité de l'arbre 10, à l'extérieur du bâti, est celée une came à profil réglable 19.
Cette dernière, qui est établie par exemple en deux pièces, est destinée à agir
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contre un galet 20 porté à l'extrémité d'un levier 21 articulé en 211, par une extrémité, à l'intérieur du bâti 1.
Le levier 21 forme des bras 212 qui viennent en appui sous les paliers à glissières 94. Pour amortir et répartir élasti- quement les poussées du levier 21 actionné par la came 19, sur les paliers à glissières 84 et ± , des ressorts 22 sont interposés entre ces paliers, et une série de ressorts 23 (par exemple des ressorts à lame) agissent au-dessus des paliers 84.
Les ressorts 23 sont en appui, par exemple, sur l'extrémité d'une vis 24 qui permet de régler la poussée élastique de/ses ressorts'.
Par suite de ces dispositions, lorsque le profil périphé- rique proéminent de la came 19 agit par l'intermédiaire du le- 4vier 21-212 , contre les paliers 9 , les galets d'entraînement 92 - 82 qui sont entraînés suivant flèches,figures 7 et 8, sont rapprochés et viennent en pression sur le fil f qui est entraî- né, tiré, d'une certaine longueur suivant le temps d'entraîne- ment par les galets, ou, si on préfère, suivant le profil de la came 19. Ce fonctionnement est illustré par les figures sché- matiques 3 et 5.
Sur le bâti 1, immédiatement après les galets d'entraîne- ment, est fixé le support 25 dans lequel est monté à coulisse- ment une cisaille 26. Le support 25 présente une entrée 251 dans laquelle s'engage normalement.le fil f. Un levier-pous- soir 27 articulé sur le bâti 1, agit contre l'extrémité.de la cisaille pour sectionner'le fil. Le pivotement du levier 27 est commandé par l'action de la came 17 dont le profil judicieux agit, par l'intermédiaire'd'un levier 28, sur l'extrémité de la partie du levier 27 située à l'intérieur du bâti. Les fi- gures schématiques 2 et 4 illustrent le fonctionnement.
Pour former les étriers proprement dits, le mécanisme de
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pliage des extrémités des longueurs de fil sectionné, est il- lustré plus particulièrement par les figures 9 à 15.
Dans l'exemple illustré, ce mécanisme est constitué par deux barres 29 fixées sur un côté du bâti 1. Deux supports 30- 301 sont mont.és sur ces barres avec une position fixe mais réglable selon la longueur des étriers à former.
Chacun des supports 30-301 porte un dispositif de pliage d'une extrémité du fil. Ce dispositif comprend un plateau 31 monté à rotation libre sur un axe 32 solidaire des supports 30 - 301. L'extrémité de l'axe 32 forme une portée 321 sur la- quelle vient en appui le fil f à conformer. Un taquet d'entraî- nement 33 pour le fil!, est fixé à coulissement sur le plateau 31. Ce taquet 33 coopère en translation seulement, avec la col- lerette d'un manchon 34 ajusté sur une portée du plateau 31.
Un ergot 35 assure la liaison entre la portée du plateau 31 et une fente hélicoïdale 341 exécutée sur le manchon 34 (fi- gure 12).
L'extrémité du manchon 34 est taillée pour former un pi- gnon 342 en prise avec une crémaillère 36.
Les crémaillères 36 sont à la fois coulissantes et main- tenues par rapport aux supports 30-301, par une vis 37 vissant dans les supports et traversant une fente 56. des dites crémail' lères.
Les crémaillères 36 sont reliées et rendues solidaires dans leur translation,par une barre 38 fixée d'une part à une des crémaillères, et, d'autre part, à une entretoise montée coulissante sur des guides 40 solidaires du support 301. La deuxième crémaillère est aussi solidaire de l'entretoise 39.
La translation des crémaillères est commandée par le pi- votement d'un levier 41 dont une extrémité est articulée sur une des crémaillères (figure 9), tandis que l'autre extrémité du dit levier est axée en il-1 sur un support fixe solidaire du
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bâti.
Le levier 41 est actionné à pivotement par une tige cou- lissante 42 dont la tête est articulée sur le dit levier, et dont l'extrémité, engagée à l'intérieur du bâti 1, est mainte- nue en pression contre la came 16, par un moyen élastique tel que le ressort 43. Les points d'articulation et de liaison de la tige 42 et du levier 41, sont exécutés avec des fentes au- torisant le libre jeu de ces organes.
Le système éjecteur évacuant les étriers, est simplement constitué par une barre 44 montée à rotation d'une part dans une portée du bâti, et, d'autre part, dans une portée du sup- port 301 prolongée. Deux tiges-poussoirs 45 sont fixées sur la barre 44. Les extrémités supérieures de ces tiges se trou- vent entre les plateaux 31, un peu en arrière des portées 321 d'appui du fil (figures 9-10). La barre 44 et les tiges 45 sont actionnées à pivotement par le jeu de la came 18 qui agit con- tre une extrémité d'un poussoir 46. L'autre extrémité du pous- soir 46 transmet les poussées de la came à un levier 441 fixé radialement, par soudure ou autrement, sur la barre 44.
Le fonctionnement du mécanisme de pliage et d'éjection est illustré par les figures schématiques 13 - 14 et 15 - 16.
Ce fonctionnement ressort bien du dessin où l'on voit la trans- lation des crémaillères résultant du profil de la came 16, par l'effet de transmission du levier 41 et de la tige 42. La trans- lation simultanée, dans le même sens, des crémaillères, actionne rotativement, en sens inverse, les pignons 342, les manchons 34 et les plateaux 31. Dans cette rotation, les taquets d'entrai- nement 33 enroulent les extrémités de la longueur f de fil déj sectionné, autour des portées 321, en formant les étriers (fi- gure 13). La fente hélicoïdale 341 provoque une petite trans- lation des taquets 33 en même temps que leur rotation, afin d'éviter que le fil f échappe à ces taquets au cours du pliage.
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Dès que le pliage des extrémités est terminé, le profil judicieux et réglé de la came 18 provoque le pivotement des tiges-poussoirs 45 et l'évacuation de l'étrier terminé (figure 16). Dans le même temps, les crémaillères retrouvent la posi-' tion avant pliage d'un nouvel étrier (figure 15).
Il est bien évident que les cames 16-17-18-19 ont un pro- fil périphérique judicieusement déterminé pour les fonctions qui ont été décrites, et aussi que le réglage et le calage an- gulaire de ces cames sur l'arbre 10 seront soigneusement opérés pour le bon synchronisme et la parfaite succession des opéra-. tions qui ont été-décrites. Ceci est uniquement affaire d'a- telier et est en dehors du cadre de l'invention.
Une deuxième forme de réalisation du mécanisme de confor- mation des étriers et d'évacuation, est illustrée dans les fi- gures 17 à 28 des dessins. Ce mécanisme comprend deux ensem- bles conformateurs dont chacun est de préférence contenu et protégé, pour une grande partie des organes, dans un carter 47 et 48 (figure 17). Ces carters sont portés et montés sur des arbres parallèles 49 et ¯50. rigidement portés par le bâti 1 de la machine. Il est avantageusement prévu un montage cou- lissant des carters 47 et'48 sur les arbres 12 et 50 afin de régler la position relative des. deux ensembles conformateurs selon la dimension des étriers à former. On fixe ensuite, par tout moyen connu, les ensembles dans la position de réglage.
Un des deux arbres, en l'occurence l'arbre inférieur 50, est l'arbre entraîneur rotatif qui actionne les 2 ensembles conformateurs. Cet arbre est entraîné avec un mouvement alter- natif pour mouvoir les organes des deux ensembles conformateurs, comme il résulte de la suite de la description.
La rotation alternative de l'arbre 50 résulte d'un monta- ge illustré en particulier par la figure 18 des dessins, sui-
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vant lequel deux pignons coniques 2! et.12 sont fixés sur 1, arbre 10 portant les cames et entraînés par l'intermédiaire du système de changement de vitesse. Ces pignons sont dentés sur la moitié de leur développement périphérique, en 511-521, d' une manière opposée, de sorte que le pignon 53 calé sur l'ex- trémité de l'arbre entraîneur 50, est entraîné d'une manière continue, mais périodiquement, par l'une et par l'autre des den- tures 511-521. Il en résulte un entraînement alternatif de 1' arbre 50, dans l'un et l'autre sens de rotation, sur une frac- tion de tour égale de préférence pour chaque sens.
L'arbre 50 actionne chacun des ensembles conformateurs, et, à cet effet, il porte des pignons dentés 54 qui engrènent aveo la denture 551 de crémaillères 55 montées à coulissement vertical dans les carters 47-48. Pour cette description des ensembles conformateurs, on se réfère en particulier 'à la vue perspective schématique de la figure 19, dans laquelle les car- ters 47 et 48 aveo leurs paliers et bossages pour porter les organes, ne sont pas représentés.
La translation alternative des crémaillères commandées par les pignons 54,actionne en rotation alternative les pignons 56-561 calés sur les arbres creux 57 des ensembles conforma- teurs. Pour cela, les crémaillères 21 présentent, dans un plan perpendiculaire à la denture 551, une deuxième denture 552 en- grenant avec les pignons 56-51.
A l'extrémité avant, les arbres creux 57 sont solidaires des plateaux conformateurs 571-572 qui présentent, en'saillie sur leur face circulaire avant, un taquet respectivement 58 et 581 destiné à entraîner le fil à courber. Le taquet 581 est so- lidaire du plateau 572 avec une longueur proéminente fixe et éventuellement réglable.
Le taquet 58 est solidaire eu plateau 571 dans sa rota-
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tion, mais il est monté. avec la possibilité d'un déplacement axial par rapport au dit plateau afin de modifier sa longueur proéminente par rapport à la face avant du plateau 57 , au cours de certaines phases du fonctionnement, comme il ressort de la suite de la description. Pour cela, comme illustré .par les figures 27 et 28, le taquet 58 traverse à coulissement le plateau 571 et son extrémité arrière coopère par une fente 58 2 avec la collerette 562 du pignon 56. Ce dernier est claveté sur l'arbre creux 57 avec la possibilité d'un déplacement axial sur cet arbre, sans cesser d'être en prise avec la denture 552 de la crémaillère.
Le déplacement axial du pignon 56, de la col- lerette 562 et du taquet 58, résulte de l'action d'une rampe 563 exécutée dans une portée 564 du pignon'56,par rapport à un ergot 59 solidaire de l'arbre creux 57.
Dans. les arbres creux 57 sont montées coulissantes les ti- ges axiales 60,formant µ±' extrémité avant des supports axiaux 601 qui sont destinés à recevoir en appui les fils à conformer en étriers. Suivant les phases du fonctionnement du mécanisme, exposées dans la suite de la description, les supports axiaux 601 viennent en saillie dans l'axe des plateaux 571 - 572, ou bien ces supports sont .escamotés à l'intérieur des plateaux.
La commande axiale des supports 601 est obtenue par des barres 61 dont une extrémité coudée 611 est solidaire de l'ex- trémité arrière des tiges 60. Par un système à rotule ou tout système de liaison sous des angles variables, les barres 61 coo- pèrent avec des poussoirs 62 calés circulairement sur le même arbre 63 porté dans les carters 47 et 48. Un maneton 64 est ca- lé rotativement sur l'arbre 63, et il porte en outre un arbre 641. Sur ce dernier sont montés à pivotement libre un crochet 63, et, à rotation libre, un galet 66.
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Le crochet 65 est destiné à coopérer avec un plateau 67 calé sur l'arbre entraîneur 50. Le plateau 67 présente une en- taille 671 pour coopérer, dans un sens de rotation, avec le crochet 65,en entraînant l'arbre 641 et en pivotant l'arbre ±2 qui déplace en arrière les poussoirs 62 et les barres 61, avec les tiges 60 et les supports axiaux 601. Le plateau 67 présente aussi un bossage 672 susceptible de décrocher judi- cieusement le crochet 65 par rapport à l'entaille 671.
Le galet 66 coopère avec une came 68 ayant un profil bien établi en vue du fonctionnement du mécanisme. En dehors des périodes,d'accrochage du crochet 65 dans l'entaille 671, cette came repousse le galet 66 en entraînant l'arbre 641 et en pi- votant l'arbre 63 qui déplace vers l'avant les poussoirs 62 et les barres 61, avec les tiges 60 et les supports axiaux 601.
Enfin le mécanisme comprend un dispositif qui produit le déplacement en translation périodique synchronisé des organes approvisionneurs qui sont approchés des plateaux conformateurs 571 -572 et placent le fil sur les supports axiaux 601.
Selon ce dispositif, les organes approvisionneurs 69 sont portés à l'extrémité avant de barres 70 guidées à coulissement dans les carters 47 et 48. Les fentes 691 des organes approvi- sionneurs se présentent normalement dans le plan des galets entraîneurs 82-92 et du dispositif de cisaillement 25 de la machine, à la suite de ces mécanismes (figure 17), afin de re- cevoir les longueurs de fil dressé et coupé.
L'extrémité arrière de chacune des barres 70 est ,solidai- re d'un talon 71 qui vient en appui contre deux organes : d' une part un boisseau sélecteur 72 monté à rotation-libre sur l'arbre creux 57, et, d'autre part, une bague-came 73 dans la- quelle est logé le boisseau 72 et qui est rotative.lent solidai- re de l'arbre creux 57 (figures 24,25, 26).
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Le talon 71 est tiré en appui contre les organes 72 et 73 par un ressort 74 attaché d'une part au dit talon, et, d' autre part, à un point fixe 75 formé par exemple par un prolon- gement des carters 47 et 48
La bague-came 73 présente une entaille 731 avec des ram- pes de raccordement 73@, donnant une progressivité et une dou- ceur aux déplacements alternatifs des barres 70 et des organes approvisionneurs 69. Intérieurement, la bague 73 présente un ergot 733 qui est engagé dans une gorge en secteur circulaire 721 du boisseau, la longueur du secteur 721 étant bien déter- minée en .vue du fonctionnement synchronisé du mécanisme.
Pé- riphériquement, le boisseau 72 présente une entaille 722 qui autorise l'engagement du talon 71 et le déplacement axial des organes 69 et 70, à la double condition que cette entaille se trouve bien entendu en face du talon 71, et aussi l'entaille 731 de la bague 73.
Pour assurer la position circulaire du boisseau 72 dans les positions où il est amené par l'ergot 733 engagé dans la gorge 721,le dit boisseau présente, sur une face circulaire, des empreintes 723 coopérant avec une bille d'arrêt 76 poussée par un ressort 77 (figure 25) montés avec une position circu- laire fixe.
Le fonctionnement du mécanisme ainsi décrit pour la con- formation et l'évacuation des étriers, est le.suivant, en considérant les principales phases illustrées dans les figures 19, 20,21,22 et 23 Position d'évacuation d'un étrier, au moment où recommence un cycle de conformation d'un nouvel étrier .(figure 19) - L'étrier E qui vient d'être conformé, est évacué simplement par l'effa- cernent des supports axiaux 601 dans les plateaux 571-572 sous l'action du crochet 65 entraîné par le plateau 67. Cette pha-
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se est produite pendant la première partie de la course de 1' arbre entraîneur 50 qui est actionné dans le sens indiqué par les flèches, sous l'emprise de la partie dentée 52 du pignon 52. Les crémaillères sont déplacées de haut en bas.
On observe qu'une longueur de fil;? se trouve en place dans les fentes des organes approvisionneurs 6Ç[, prête à être utilisée et conformée.
-Position d'approvisionnement du mécanisme (figure 20). Cette phase est caractérisée par un double mouvement : - avance des supports axiaux 601 parce que le crochet 65 ayant échappé à l'entaille 671 glisse sur le plateau 67, tandis que le galet 66 est repoussé par la came 68 en pivotant l'arbre 63 dont les poussoirs 62, par l'intermédiaire des barres 61 et des tiges 60, déplacent en avant les supports axiaux 601 pour les amener en saillie par rapport aux plateaux 571-572.
- translation des organes approvisionneurs 69, parce que les talons 71 se trouvent en face à la fois de l'entaille 731 et de l'entaille 722 des organes 73 et 72. Les ressorts 74 enga- gent les talons dans ces entailles conjuguées. Les organes 69 sont approchés des plateaux 571 - 572, et le fil F se trouve posé sur les supports axiaux saillants 601.
Cette phase résulte de la continuation de la course de l'arbre entraîneur 50 dans le sens indiqué par les flèches, sous l'emprise du pignon 52. Pendant cette phase s'est produit un déplacement angulaire des plateaux dont les taquets 58 et 581 commencent à appuyer sur les extrémités du fil F, en empê- chant que les approvisionneurs n'entraînent le fil dans leur déplacement de rappel qui va suivre.
- Position de bouclage de l'étrier (figure 21) - Cette phase se produit dans la partie finale de la course de l'arbre en- traîné 50, dans le sens indiqué par les flèches, toujours sous l'emprise du pignon 52. Les crémaillères finissent leur trans-
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lation verticale de haut en bas. Les plateaux 571 et 572, et leurs taquets 58 et 581, reçoivent un déplacement angulaire qui forme le bouclage de l'étrier autour des supports axiaux 601.
Dans le même temps, la bague-came '73 est entraînée avec l'arbre 57. La rampe 73 2 de l'entaille 73 1 repousse le talon 71, en déplaçant vers l'avant les organes approvisionneurs 69 qui reviennent dans le plan où le fil est dressé et cisaillé, pour recevoir une nouvelle longueur de fil.
- Position d'avanèe axiale du taauet 58 pour produire le dou- ble bouclage de l'étrier, et début de la course inverse des plateaux conformateurs (figure 22). Dans la continuité d'en- traînement de l'arbre 10, c'ést la partie dentée 511 du pi- gnon 51 qui vient alors en prise avec le pignon 53 de l'arbre 50, tandis que le pignon 52 quitte l'engrènement du pignon 53.
L'arbre 50 est entraîné en sens inverse, comme indiqué par les flèches. Les crémaillères 55 sont déplacées de bas en haut.
Cette inversion se traduit par un déplacement angulaire en sens inverse des plateaux 571 - 572, dont les arbres 57 sont entraînés par les pignons 56 - 56 . L'inversion a cependant pour effet, en ce qui concerne le pignon 56, un déplacement axial du dit pignon en même temps que sa rotation.'Ce déplace- ment axial résulte du sens et de la longueur de la fente en hé- lice 563 par'rapport à l'ergot 59 solidaire de l'arbre 57. Le déplacement axial est imprimé au taquet 58 qui avance avec une saillie plus importante par rapport au plateau 571. De la sorte le taquet 58 avance au-dessous de la branche rabattue,;? de l'étrier, de façon à pouvoir accrocher l'extrémité de la bran- che F1 et à former la deuxième boucle de l'étrier au cours de la phase suivante.
- Position à la fin de la conformation de l'étrier (figure 23).
Cette phase se produit dans la partie finale de la course de
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l'arbre 50 entraîné dans le même sens que précédemment, selon les flèches, sous l'emprise du pignon. Les crémaillères termi- nent leur translation verticale de bas en haut.
. Les plateaux 571-572 sont déplacés angulairement avec leurs taquets. Le taquet 58 n'a aucune action. Par contre, le taquet 58 avancé axialement, entraîne l'extrémité de la branche F1 autour du support axial 601 en formant la boucle 'terminale de l'étrier qui se trouve ainsi conformé.
La phase suivante (figure 19) est la première du cycle qui recommence ensuite, c'est-à-dire : inversion du sens de rotation-de l'arbre 50, début de course de descente des cré- maillères, accrochage du crochet 65 par le plateau 67,et effa- cement.des supports axiaux 601 qui évacuent, en le laissant choir, l'étrier E formé.
On conçoit l'intérêt et les avantages d'un tel mécanis- me entièrement automatique, qui assure une cadence de produc- tion élevée avec une exécution parfaite.
Il est évident que le synchronisme des divers mouvements des organes décrits est obtenu par un réglage judicieux des dits organes, avec les mises au point nécessaires.
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Reinforced concrete has a predominant place in modern constructions. The numerous reinforcements of concrete are generally prepared industrially in the form of beams, judiciously constituted by metal drawn wires which are usually rods of round section. For the assembly of these rods, a large number of metal brackets generally formed from round wire are used. These brackets are of various dimensions depending on the reinforcements.
The machine which is the subject of the present patent is intended to force these calipers in an industrial and fully automatic manner, with high production. This machine automatically executes the complete cycle of manufacturing operations, from unwinding the bundle of treaded wire, followed by straightening of the wire, cutting to the useful length and shaping the wire into a stirrup; the cycle of operations ending with the ejection or evacuation of the stirrup formed.
To properly fix the subject of the invention, without however
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limit it, in the accompanying drawings:
FIG. 1 shows an overall front view of an embodiment of the machine.
Figures 2-3 and 4-5 are schematic views corresponding in pairs, illustrating the operation of the wire feed rollers, synchronized with the operation of the shear.
FIG. 6 illustrates, by a schematic transverse section, of the upper part of the machine, the mechanisms for transmitting movements to the rollers and to the cams.
Figure 7 is a front view taken along line 7-7 of Figure 6. The dashed line illustrates the drive rollers.
Figure 8 is a view of the drive mechanisms taken along broken line 8-8 of Figure 6.
FIG. 9 illustrates, in a schematic front view, the mechanism for shaping the stirrups. The folding and driving plates are shown in broken lines.
Figure 10 is a sectional side view taken along line 10-10 of Figure 9.
Figure 11 is a front view corresponding to Figure 10.
Figure 12 is a plan view corresponding to Figure 10.
Figures 13-14 and 15-16 are schematic views corresponding in pairs, and illustrating the operation of the stirrup shaping mechanism and the ejector mechanism.
Figure 17 is an overall front view of the machine comprising a shaping and evacuation mechanism
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stirrups established according to a second embodiment.
Figure 18 is a perspective view of the bevel gear device which produces the reciprocating periodic drive of the motor shaft of the shaping and evacuation mechanism.
Figures 19, 20, 21, 22 and 23 are similar perspective views, of a schematic character, which show the shaping and evacuation mechanism in the phases of its operation.
FIG. 24 is a perspective view of part of the mechanism ensuring automatic and synchronized control of the movements of the supply members.
FIG. 25 is an axial section of this same part of the mechanism, in a position corresponding to the phase illustrated in FIG. 20, where the supply members are approached to the shaping plates and place the wire to be shaped on the axial supports.
Figure 26 is a side view taken along line 26-26 of Figure 25.
FIG. 27 is a partial view in axial section which represents the device for the axial advance of the cleat of one of the shaping plates.
Figure 28 is an exterior plan view corresponding to Figure 27.
In general, the machine according to the invention comprises, in the following succession: a device for straightening the wire drawn from the boot, a mechanism with rotating rollers, capable of periodically driving a length adjustable wire, a periodically and adjustable shear, a mechanism for folding the ends of the length of wire to form the stirrup, and finally a mechanism with periodical operation.
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dique and adjustable, for the ejection or evacuation of the formed stirrups. The machine also comprises a frame carrying, in a rationally arranged manner, these mechanisms and devices, as well as members for transmitting the driving force to the mechanisms and devices, in order to set them in motion.
Referring to the figures of the drawings, and in particular to Figure 1 which illustrates an overall form of a non-limiting embodiment of the machine, this machine essentially comprises a frame 1 forming a base for example, and on a side of which is fixed a support 2. An adjustable roller train and a second adjustable roller train 4, are mounted on the support 2 with an orthogonal arrangement. Thread! pulled from the bundle, passes between these judiciously adjusted trains of rollers to straighten the wire and give it straightness favoring subsequent operations on the machine. It is not useful to dwell on the assembly details of the sets of straightening rollers 2 and 4, these details not offering any particular inventive feature.
The frame 1 carries an assembly illustrated in particular by FIGS. 6, 7 and 8. There is, in this assembly, a train of stepped pulleys 5 which receive the motor movement. These pulleys are wedged on a shaft 6 which is rotatably mounted, preferably by means of bearings, in the spans of the b4ti 1.
Inside the frame, on said shaft 6, is wedged a toothed wheel 7 which directly drives two toothed wheels 81, themselves in engagement with two other toothed wheels 2 1- The four toothed wheels ± 3 - ± are respectively wedged on the two shafts 8 and the two shafts ± which carry, at one end and outside the frame, the upper drive rollers 82 and the symmetrical lower drive rollers
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rieurs 1 2. These rollers have, preferably, in their thicknesses, a small circular groove for guiding the wire, also promoting the driving pressure on the wire. The number of rollers 8 2 - ± 2 illustrated by the drawing is not limiting.
The shafts 8 and 9 are specially mounted in the frame to allow a certain amplitude of vertical displacement of the rollers 82-92. For this, one end of the shafts 8 and 9 is rotatably mounted, for example in spherical rolling bearings 83-93 of the frame. Furthermore, the shafts 8 and 9 are mounted to rotate in bearings 84-94, which are adapted to slide guided in openings 11 of the frame 1.
A shaft 10 and a shaft 11 are also mounted to rotate in the frame 1, preferably by means of rolling bearings.
On the shaft 10 freely rotates a pair of toothed wheels 12-121 of different diameters, the wheel 121 of which may be in mesh with one of the toothed wheels of the couple 13-131 fitted on the shaft 11. third wheel 132, of smaller diameter, is also wedged on shaft 11.
A sliding gear of toothed wheels 14-141 is integral with the shaft 10, by mounting on a splined part of this shaft, on which it can be moved axially by any suitable control system, such as a fork lever 15. It is thus possible to modify the drive speed of the shaft 10, depending on whether the wheel 14 of the sliding gear is engaged with the wheel 131, or else the wheel 141 with the wheel 132. @
Cams 16-17 and 18 are judiciously wedged on the shaft 10, the role of which is explained in the remainder of the description. On the end of the shaft 10, outside the frame, is concealed an adjustable profile cam 19.
The latter, which is established for example in two parts, is intended to act
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against a roller 20 carried at the end of a lever 21 articulated at 211, by one end, inside the frame 1.
The lever 21 forms arms 212 which bear under the slide bearings 94. In order to dampen and elastically distribute the thrusts of the lever 21 actuated by the cam 19, on the slide bearings 84 and ±, springs 22 are interposed. between these bearings, and a series of springs 23 (for example leaf springs) act above the bearings 84.
The springs 23 bear, for example, on the end of a screw 24 which makes it possible to adjust the elastic thrust of / its springs'.
As a result of these arrangements, when the protruding peripheral profile of the cam 19 acts via the lever 21-212, against the bearings 9, the drive rollers 92 - 82 which are driven according to arrows, figures 7 and 8, are brought together and come under pressure on the wire f which is driven, drawn, of a certain length depending on the driving time by the rollers, or, if preferred, depending on the profile of the cam 19. This operation is illustrated by schematic figures 3 and 5.
On the frame 1, immediately after the drive rollers, is fixed the support 25 in which is slidably mounted a shear 26. The support 25 has an entrance 251 in which the wire f normally engages. A push lever 27 articulated on the frame 1, acts against the end of the shears to cut the wire. The pivoting of the lever 27 is controlled by the action of the cam 17, the judicious profile of which acts, by the intermediary of a lever 28, on the end of the part of the lever 27 located inside the frame. Schematic figures 2 and 4 illustrate the operation.
To form the stirrups themselves, the mechanism of
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bending of the ends of the lengths of severed wire is illustrated more particularly by Figures 9 to 15.
In the example illustrated, this mechanism consists of two bars 29 fixed to one side of the frame 1. Two supports 30-301 are mounted on these bars with a fixed position but adjustable according to the length of the stirrups to be formed.
Each of the supports 30-301 carries a folding device at one end of the wire. This device comprises a plate 31 mounted for free rotation on an axis 32 integral with the supports 30 - 301. The end of the axis 32 forms a bearing surface 321 on which the wire f to be shaped bears. A drive stop 33 for the wire! Is slidably fixed on the plate 31. This stopper 33 cooperates in translation only, with the collar of a sleeve 34 fitted on a bearing surface of the plate 31.
A lug 35 provides the connection between the surface of the plate 31 and a helical slot 341 made on the sleeve 34 (FIG. 12).
The end of the sleeve 34 is cut to form a pinion 342 in engagement with a rack 36.
The racks 36 are both sliding and held in relation to the supports 30-301 by a screw 37 screwing into the supports and passing through a slot 56 of said racks.
The racks 36 are connected and made integral in their translation, by a bar 38 fixed on the one hand to one of the racks, and, on the other hand, to a spacer slidably mounted on guides 40 integral with the support 301. The second rack is also integral with the spacer 39.
The translation of the racks is controlled by the pivoting of a lever 41, one end of which is articulated on one of the racks (FIG. 9), while the other end of said lever is centered at il-1 on an integral fixed support. of
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built.
The lever 41 is actuated to pivot by a sliding rod 42 whose head is articulated on said lever, and whose end, engaged inside the frame 1, is held in pressure against the cam 16, by an elastic means such as the spring 43. The points of articulation and connection of the rod 42 and of the lever 41 are made with slots allowing free play of these members.
The ejector system evacuating the stirrups is simply constituted by a bar 44 mounted to rotate on the one hand in a bearing surface of the frame, and, on the other hand, in an extended bearing area 301. Two push rods 45 are fixed on the bar 44. The upper ends of these rods are located between the plates 31, a little behind the bearing surfaces 321 of the wire (FIGS. 9-10). The bar 44 and the rods 45 are pivotally actuated by the play of the cam 18 which acts against one end of a pusher 46. The other end of the pusher 46 transmits the thrusts of the cam to a lever 441. fixed radially, by welding or otherwise, on the bar 44.
The operation of the folding and ejecting mechanism is illustrated by schematic figures 13 - 14 and 15 - 16.
This operation emerges clearly from the drawing where we see the translation of the racks resulting from the profile of the cam 16, by the effect of transmission of the lever 41 and of the rod 42. The simultaneous translation, in the same direction , of the racks, rotates, in the opposite direction, the pinions 342, the sleeves 34 and the plates 31. In this rotation, the drive cleats 33 wind the ends of the length f of already cut wire, around the staves 321, forming the stirrups (figure 13). The helical slot 341 causes a small movement of the tabs 33 at the same time as their rotation, in order to prevent the yarn f from escaping these tabs during the bending.
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As soon as the bending of the ends is finished, the judicious and adjusted profile of the cam 18 causes the pivoting of the push rods 45 and the evacuation of the finished caliper (figure 16). At the same time, the racks return to the position before folding a new stirrup (Figure 15).
It is obvious that the cams 16-17-18-19 have a peripheral profile judiciously determined for the functions which have been described, and also that the adjustment and the angular setting of these cams on the shaft 10 will be carefully operated for the good synchronism and the perfect succession of the opera-. tions which have been described. This is solely a matter of workshop and is outside the scope of the invention.
A second embodiment of the stirrup shaping and venting mechanism is illustrated in Figures 17-28 of the drawings. This mechanism comprises two shaping assemblies, each of which is preferably contained and protected, for a large part of the components, in a casing 47 and 48 (FIG. 17). These housings are carried and mounted on parallel shafts 49 and ¯50. rigidly carried by the frame 1 of the machine. There is advantageously provided a sliding mounting of the housings 47 and 48 on the shafts 12 and 50 in order to adjust the relative position of the. two shaping sets according to the size of the stirrups to be formed. The assemblies are then fixed, by any known means, in the adjustment position.
One of the two shafts, in this case the lower shaft 50, is the rotary drive shaft which actuates the 2 shaping assemblies. This shaft is driven with an alternating movement to move the members of the two shaping assemblies, as it follows from the remainder of the description.
The alternating rotation of the shaft 50 results from an assembly illustrated in particular by FIG. 18 of the drawings, followed.
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which two bevel gears 2! and. 12 are fixed on 1, shaft 10 carrying the cams and driven by means of the gear change system. These pinions are toothed halfway through their peripheral development, at 511-521, in an opposite fashion, so that pinion 53, clamped to the end of drive shaft 50, is driven continuously. , but periodically, by either of the den- tures 511-521. This results in reciprocating drive of the shaft 50, in either direction of rotation, an equal fraction of a turn preferably for each direction.
The shaft 50 actuates each of the shaping assemblies, and, for this purpose, it carries toothed pinions 54 which mesh with the teeth 551 of racks 55 mounted to slide vertically in the housings 47-48. For this description of the shaping assemblies, reference is made in particular to the schematic perspective view of FIG. 19, in which the housings 47 and 48 with their bearings and bosses for supporting the members, are not shown.
The reciprocating translation of the racks controlled by the pinions 54, activates the pinions 56-561 in reciprocating rotation wedged on the hollow shafts 57 of the shaping assemblies. For this, the racks 21 have, in a plane perpendicular to the toothing 551, a second toothing 552 meshing with the pinions 56-51.
At the front end, the hollow shafts 57 are integral with the shaping plates 571-572 which have, projecting on their front circular face, a cleat 58 and 581 respectively intended to drive the wire to be bent. The cleat 581 is integral with the plate 572 with a fixed and possibly adjustable protruding length.
The cleat 58 is integral with the plate 571 in its rotation.
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tion, but it climbed. with the possibility of an axial displacement relative to said plate in order to modify its protruding length with respect to the front face of the plate 57, during certain phases of operation, as emerges from the remainder of the description. For this, as illustrated by FIGS. 27 and 28, the cleat 58 slidably traverses the plate 571 and its rear end cooperates via a slot 58 2 with the flange 562 of the pinion 56. The latter is keyed on the hollow shaft 57 with the possibility of an axial displacement on this shaft, without ceasing to be in engagement with the toothing 552 of the rack.
The axial displacement of the pinion 56, of the collar 562 and of the cleat 58, results from the action of a ramp 563 executed in a bearing surface 564 of the pinion 56, relative to a lug 59 integral with the hollow shaft. 57.
In. the hollow shafts 57 are mounted to slide the axial rods 60, forming µ ± 'front end of the axial supports 601 which are intended to receive in support the wires to be shaped into stirrups. Depending on the phases of operation of the mechanism, explained in the remainder of the description, the axial supports 601 project in the axis of the plates 571 - 572, or else these supports are retracted inside the plates.
The axial control of the supports 601 is obtained by bars 61, one angled end 611 of which is integral with the rear end of the rods 60. By a ball joint system or any system of connection at variable angles, the bars 61 coo- press with pushers 62 wedged in a circular fashion on the same shaft 63 carried in the housings 47 and 48. A crank pin 64 is rotatably mounted on the shaft 63, and it also carries a shaft 641. On the latter are mounted to pivot free a hook 63, and, with free rotation, a roller 66.
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The hook 65 is intended to cooperate with a plate 67 wedged on the drive shaft 50. The plate 67 has a notch 671 to cooperate, in a direction of rotation, with the hook 65, by driving the shaft 641 and in doing so. pivoting the shaft ± 2 which moves the pushers 62 and the bars 61 backwards, with the rods 60 and the axial supports 601. The plate 67 also has a boss 672 capable of properly unhooking the hook 65 with respect to the notch 671.
The roller 66 cooperates with a cam 68 having a well-established profile for the operation of the mechanism. Outside of the periods, hook 65 is hooked in notch 671, this cam pushes back roller 66 by driving shaft 641 and pivoting shaft 63 which moves pushers 62 and bars forward. 61, with rods 60 and axial supports 601.
Finally, the mechanism comprises a device which produces the synchronized periodic translational movement of the supply members which are brought close to the shaping plates 571 -572 and place the wire on the axial supports 601.
According to this device, the supply members 69 are carried at the front end of bars 70 guided to slide in the housings 47 and 48. The slots 691 of the supply members are normally in the plane of the driving rollers 82-92 and of the shearing device 25 of the machine, following these mechanisms (FIG. 17), in order to receive the lengths of drawn and cut wire.
The rear end of each of the bars 70 is integral with a heel 71 which bears against two members: on the one hand a selector plug 72 mounted in free rotation on the hollow shaft 57, and, d on the other hand, a cam ring 73 in which the plug 72 is housed and which is rotatable slowly integral with the hollow shaft 57 (FIGS. 24, 25, 26).
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The heel 71 is pulled to bear against the members 72 and 73 by a spring 74 attached on the one hand to said heel, and, on the other hand, to a fixed point 75 formed for example by an extension of the casings 47 and 48
The cam ring 73 has a notch 731 with connecting rams 73 @, giving progressiveness and smoothness to the reciprocating movements of the bars 70 and the supply members 69. Internally, the ring 73 has a lug 733 which is engaged in a circular sector groove 721 of the plug, the length of the sector 721 being well determined in view of the synchronized operation of the mechanism.
Peripherally, the plug 72 has a notch 722 which allows the engagement of the heel 71 and the axial displacement of the members 69 and 70, on the double condition that this notch is of course opposite the heel 71, and also the notch 731 of the ring 73.
To ensure the circular position of the plug 72 in the positions where it is brought by the lug 733 engaged in the groove 721, said plug has, on a circular face, recesses 723 cooperating with a stop ball 76 pushed by a spring 77 (figure 25) mounted with a fixed circular position.
The operation of the mechanism thus described for the formation and evacuation of the calipers is as follows, considering the main phases illustrated in figures 19, 20, 21, 22 and 23 Evacuation position of a caliper, at the moment when a cycle of shaping a new caliper begins again. (figure 19) - The caliper E which has just been conformed, is simply removed by erasing the axial supports 601 in the plates 571-572 under the action of the hook 65 driven by the plate 67. This phase
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has occurred during the first part of the stroke of the drive shaft 50 which is operated in the direction indicated by the arrows, under the grip of the toothed part 52 of the pinion 52. The racks are moved up and down.
We observe that a length of wire ;? is located in the slots of the 6Ç [supply members, ready to use and conform.
- Supply position of the mechanism (figure 20). This phase is characterized by a double movement: - advance of the axial supports 601 because the hook 65 having escaped the notch 671 slides on the plate 67, while the roller 66 is pushed back by the cam 68 by pivoting the shaft 63 the pushers 62 of which, by means of the bars 61 and the rods 60, move the axial supports 601 forward to bring them to project with respect to the plates 571-572.
- translation of the supply members 69, because the heels 71 are located opposite both the notch 731 and the notch 722 of the members 73 and 72. The springs 74 engage the heels in these combined notches. The members 69 are approached to the plates 571 - 572, and the wire F is placed on the projecting axial supports 601.
This phase results from the continuation of the travel of the drive shaft 50 in the direction indicated by the arrows, under the influence of the pinion 52. During this phase there has been an angular displacement of the plates, the tabs 58 and 581 of which begin. to press on the ends of the wire F, preventing the suppliers from dragging the wire in their return movement which will follow.
- Caliper buckling position (figure 21) - This phase occurs in the final part of the travel of the driven shaft 50, in the direction indicated by the arrows, still under the grip of the pinion 52. The racks finish their trans-
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vertical lation from top to bottom. The plates 571 and 572, and their cleats 58 and 581, receive an angular displacement which forms the looping of the caliper around the axial supports 601.
At the same time, the cam ring '73 is driven with the shaft 57. The ramp 73 2 of the notch 73 1 pushes back the heel 71, moving the supply members 69 forwards which return to the plane where the wire is drawn up and sheared, to receive a new length of wire.
- Position of axial advance of the tab 58 to produce the double looping of the stirrup, and start of the reverse travel of the shaping plates (figure 22). In the continuity of the drive of the shaft 10, it is the toothed part 511 of the pinion 51 which then engages the pinion 53 of the shaft 50, while the pinion 52 leaves the meshing. of pinion 53.
The shaft 50 is driven in the opposite direction, as indicated by the arrows. The racks 55 are moved from bottom to top.
This inversion results in an angular displacement in the opposite direction of the plates 571 - 572, the shafts 57 of which are driven by the pinions 56 - 56. The reversal, however, has the effect, with respect to the pinion 56, of an axial displacement of said pinion at the same time as its rotation. This axial displacement results from the direction and the length of the helical slot 563 par'rapport to the lug 59 integral with the shaft 57. The axial displacement is imparted to the cleat 58 which advances with a larger projection relative to the plate 571. In this way the cleat 58 advances below the folded branch ,;? of the stirrup, so as to be able to hook the end of the branch F1 and to form the second loop of the stirrup during the following phase.
- Position at the end of the stirrup conformation (figure 23).
This phase occurs in the final part of the race
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the shaft 50 driven in the same direction as above, according to the arrows, under the influence of the pinion. The racks end their vertical translation from bottom to top.
. The plates 571-572 are moved angularly with their cleats. Stopper 58 has no action. On the other hand, the axially advanced cleat 58 drives the end of the branch F1 around the axial support 601, forming the end loop of the caliper which is thus shaped.
The next phase (figure 19) is the first of the cycle which then starts again, that is to say: reversal of the direction of rotation of the shaft 50, start of the lowering stroke of the racks, hooking of the hook 65 by the plate 67, and erasure of the axial supports 601 which evacuate, letting it fall, the stirrup E formed.
The interest and advantages of such a fully automatic mechanism can be seen, which ensures a high production rate with perfect execution.
It is obvious that the synchronism of the various movements of the organs described is obtained by judicious adjustment of said organs, with the necessary adjustments.
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