Machine pour étirer un fil métallique, destinée à être associée à une machine de fabrication à laquelle le fil étiré est fourni directement La présente invention concerne une ma chine pour étirer un fil métallique, destinée à être associée à une machine de fabrication à laquelle le fil étiré est fourni directement et qui comprend des moyens pour le faire avancer.
Avec les machines à étirer les fils métalli ques connues, il était nécessaire, jusqu'ici, de munir la machine de fabrication qui leur était associée, d'un arrêt d'avancement contre lequel l'extrémité avant du fil étiré butait pour déter miner la longueur de fil qui devait être traitée sur la machine de fabrication ou être tron çonnée par le mécanisme coupeur de celle-ci. Si le fil étiré n'était pas amené à buter conve nablement contre l'arrêt par les galets d'avan- cement de la machine de fabrication, l'article à produire était irrégulier ou défectueux.
La présente invention vise à éliminer la nécessité d'un tel arrêt d'avancement.
A cet effet, la machine pour étirer un fil métallique, objet de l'invention, est caractérisée en ce qu'elle comprend une matrice d'étirage portée par un porte-matrice susceptible d'effec tuer un mouvement de va-et-vient, un méca nisme d'entraînement pour faire effectuer une course d'étirage au porte-matrice et à la ma trice, ce mécanisme comprenant un levier d'étirage agissant sur le porte-matrice, un dis positif de préhension sensible à un mouvement limité du fil vers l'arrière et agencé de manière à saisir et maintenir automatiquement le fil immobile pendant ladite course d'étirage, et des moyens pour actionner le dispositif de préhen sion,
ces moyens d'actionnement étant agencés de manière à être actionnés par ledit méca nisme d'entramement, de telle sorte que le dispositif de préhension immobilise le fil afin d'interrompre son avance consécutive à une course d'étirage de la matrice, après que cette avance a atteint une valeur déterminée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de la machine sui- vaut l'invention la fig. 1 est une élévation latérale de cette forme d'exécution ; la fig. 2 en est une vue en plan par-dessus ; la fig. 3 est une vue en bout de la machine, vue du côté où le fil étiré est délivré ;
la fig. 4 est une vue en plan partielle, à plus grande échelle, montrant la partie termi nale de la machine à étirer le fil métallique dans laquelle est situé le dispositif de préhen sion ; la fig. 5 est une coupe transversale verticale partielle faite dans la machine à travers le dis positif de préhension, suivant la ligne de coupe 5 - 5 de la fig. 4 ; la fig. 6 est une coupe longitudinale verti cale partielle du dispositif de préhension, sui vant la ligne de coupe 6 - 6 de la fig. 4 ; la fig. 7 est une vue de détail en coupe transversale faite suivant la ligne 7-7 de la fig. 6 et montrant la forme non circulaire des parties, en contact avec le fil, des mâchoires du dispositif de préhension;
la fig. 8 est une coupe longitudinale par tielle de la matrice d'étirage et de la boîte à matrice, suivant la ligne de coupe 8 - 8 de la fi g. 2 ; la fig. 9 est une coupe longitudinale par tielle faite suivant un plan horizontal, comme indiqué par les lignes de coupe 9-9 des fig. 5 et 6, et la fig. 10 est une coupe verticale transver sale partielle faite dans la machine à travers la matrice d'étirage, suivant les lignes de coupe 10 -10 des fig. 1 et 8.
La machine étireuse de fil métallique repré sentée est désignée de manière générale par la référence 10. Elle est destinée à être utilisée pour alimenter une machine de fabrication, telle qu'une machine à faire des têtes ou analogue, et agit sur la matière de fil métallique S. Le fil métallique est étiré et mis à la dimension voulue par la machine d'étirage 10 et il est fourni directement par celle-ci à la machine de fabrication F qui n'est représentée ici que par une paire de galets d'avancement 11 et 12 dont l'un ou les deux sont entraînés par le méca nisme de la machine de fabrication.
La machine à étirer 10 comprend un bâti 13 formant un support pour plusieurs disposi tifs, notamment une boîte à matrice à mouve ment alternatif 14 contenant une matrice d'éti rage 15, un dispositif de préhension 16, un dispositif d'avancement par petites quantités 17 et un second dispositif de préhension 18 associé à ce dispositif d'avancement 17. Le bâti 13 est susceptible d'être monté sur un plancher ou une autre surface de support et il est pourvu à sa partie supérieure d'une paire de guides espacés latéralement 19 et 20 formant une voie de guidage longitudinale.
La boîte à matrice 14 est montée à coulissement sur les guides 19 et 20 pour assurer le mouve ment de la matrice 15 en l'écartant du dispositif de préhension 16 pendant une course d'étirage et pour assurer son mouvement vers le dispo sitif de préhension pendant une course de retour. Pour actionner la boîte à matrice 14 pour produire une telle course d'étirage de la matrice 15, la machine étireuse est pourvue d'un levier d'actionnement 22 qui peut basculer autour d'un arbre transversal 23 monté sur le bâti 13.
L'extrémité supérieure du levier 22 est pourvue d'une tête en forme de fourche 22a d'une forme arrondie qui peut venir coopé rer avec la face terminale plate 25 de la boîte à matrice pour lui donner le mouvement d'étirage.
Comme montré à la fig. 8, la matrice d'éti rage 15 est constituée par un bloc cylindrique reposant dans un siège cylindrique 14a de la- boîte à matrice 14. La matrice 15 a un orifice 15a à travers lequel le fil S est étiré pendant la course d'étirage et qui, dans cet exemple, est de forme non circulaire. La forme de l'orifice de la matrice est montrée ici, à titre d'exemple, comme étant de forme généralement rectangu laire ou en clef de voûte, pour servir à faire certaines rondelles de blocage.
Le siège 14a est dimensionné de façon à recevoir exacte ment la matrice 15, avec un jeu suffisant pour permettre à la matrice d'être déplacée par rotation dans le siège jusqu'à une position qui correspondant à l'orientation désirée pour l'ori fice non circulaire 15a, "comme cela sera encore expliqué dans la suite. Lorsque la matrice a été déplacée par rotation dans le siège jusqu'à l'orientation désirée pour l'orifice, elle est fixée dans cette position en serrant une vis de réglage 14b.
Le dispositif de préhension 16 sera décrit avec plus de détails ci-après et on s'y réfère ici simplement pour expliquer que ce dispositif comprend une paire de mâchoires 26, propres à saisir le fil S et à le retenir pour en empêcher un mouvement en arrière pendant la course d'étirage de la matrice 15.
Le dispositif d'avancement par petites quan tités 17 peut coulisser dans le chemin de gui dage formé par les guides 19 et 20 et com prend des moyens de préhension qui saisiront automatiquement et feront avancer le fil S pendant le mouvement de ce dispositif vers la droite, comme on le voit aux fig. 1 et 2, mais qui relâcheront le fil pendant le mouvement de ce dispositif vers la gauche. Le dispositif de préhension 18 associé au dispositif d'avance ment par petites quantités 17 est réglable le long des organes de guidage 19 et 20 et propre à être serré dans une position de réglage désirée.
Ce dispositif est agencé de manière à saisir le fil S pour l'empêcher d'exécuter un mouvement vers l'arrière pendant la course de retour du dispositif d'avancement par petites quantités 17, mais à le relâcher immédiatement pour permettre le mouvement du fil vers l'avant, c'est-à-dire vers la droite dans les fig. 1 et 2.
Le dispositif d'avancement par petites quantités 17 est utilisé seulement dans le but de faire démarrer le fil S à travers la machine à étirer 10 et lorsqu'il est utilisé dans ce but, de courts déplacements d'avancement lui sont communiqués pour pousser le fil à travers la matrice 15. Dans ce but, de courts mouve ments d'avancement sont transmis au dispositif d'avancement par petites quantités 17 par le levier 22 et par une biellette d'avancement 27.
Comme montré à la fig. 1, une extrémité de la biellette d'avancement 27 est reliée à pivo tement avec le dispositif d'avancement par petites quantités 17 et son autre extrémité est propre à être reliée de manière amovible, au levier 22 ; elle est pourvue à cet effet d'une partie 27a en forme d'étrier qui peut coopérer avec une broche transversale 28 du levier 22. Aux fig. 1 et 2, la biellette d'avancement 27 est montrée avec sa partie en forme d'étrier 27a coopérant avec la broche du levier 22 pour actionner le dispositif 17 d'avancement par petites quantités.
Lorsque le fonctionne ment du dispositif d'avancement par petites quantités 17 a fait qu'une longueur suffisante de fil S soit passée à travers la machine 10 pour que ce fil soit en contact avec les galets d'avancement 11 et 12, la biellette 27 est dégagée de la broche 28 et le dispositif d'avan cement par petites quantités 17 est ensuite inactif. La biellette d'avancement 27 est main tenue dans sa position dégagée par un organe à pivotement 29 qui est susceptible d'être bas culé par un levier 29a.
Aux fig. '1 et 2 des dessins, la boîte à matrice 14 est montrée en position voisine du dispositif de préhension 18 associé au dispo sitif d'avancement par petites quantités 17, mais après que l'opération d'avancement par petites quantités a été accomplie, la boîte à matrice occupera une position telle que sa face de poussée antérieure 25 soit en contact avec la tête fourchue 22a du levier d'actionnemént 22.
Pendant les courses d'étirage intermittentes imparties à la boîte à matrice 14 par le levier 22, la matrice d'étirage 15 est pressée sur le fil S de manière à s'écarter du dispositif de' préhension pour l'étirage 16, et pendant cha cune de ces courses d'étirage le fil est empêché de prendre un mouvement rétrograde par les mâchoires -26 du dispositif de préhension 16.
Pendant le mouvement de basculement en sens inverse du levier 22 qui est un mouvement de retour à vide du levier, la boîte à matrice 14 et la matrice d'étirage 15 se déplacent vers l'avant avec le fil en raison du mouvement d'avancement communiqué au fil par les galets d'avancement 11 et 12. Pendant ce mouvement d'alimentation vers l'avant, les mâchoires 26 du dispositif de préhension 16 rélâchent auto matiquement le fil et lui permettent de se mou voir librement entre elles.
Le fil S qui est introduit dans la machine 10 est retiré d'une bobine de ce fil (non mon trée) et en pénétrant dans la machine le fil est soumis à l'action d'un dispositif redresseur à mouvement alternatif, 30, qui est relié à- la boîte de matrice à l'aide de tiges 30a.
Le mouvement de basculement mentionné du levier d'actionnement 22 est transmis à ce levier par un arbre de commande 32 (fig. 3). L'arbre de commande 32 s'étend latéralement et est supporté à rotation dans une paire de paliers 33 et 34, dont le palier 33 est monté sur le bâti 13 et dont le palier 34 est un palier en porte à faux supporté par une partie en prolongement 13a du bâti. L'arbre de com mande 32 est destiné à être entraîné par le mécanisme de la machine de fabrication avec laquelle la machine à étirer est utilisée, par une roue dentée 35 montée sur cet arbre et une chaîne 36.
Un dispositif à excentricité 37 est monté sur l'extrémité intérieure de l'arbre de commande 32 et est relié à l'extrémité infé rieure du levier d'actionnement 22 par une bielle 38. L'excentricité du dispositif 37 peut être réglée pour faire varier la course de tra vail du levier 22 au moyen d'une vis de réglage 39.
De la construction de la machine à étirer 10 telle que décrite jusqu'à présent, on voit que les courses d'étirage imparties à la boîte de matrice 14 et à la matrice d'étirage 15 par le levier 22 sont des courses intermittentes qui peuvent être produites dans le temps à certains instants déterminés par rapport au fonctionne ment de la machine de fabrication F, en raison du fait que la machine à étirer est actionnée comme un auxiliaire de la machine de fabri cation par l'intermédiaire de la chaîne d'entraî nement 36.
On voit également que par une commande intermittente des galets d'avance ment 11 et 12 par le mécanisme de la machine de fabrication, le fil étiré S peut être avancé de manière intermittente pendant les intervalles entre les courses d'étirage intermittentes de la matrice 15 et que par ce fonctionnement inter mittent de la machine à étirer, le fil étiré est fourni à la machine de fabrication à une vitesse correspondant sensiblement au taux de produc tion de cette dernière.
Le bâti 13 est pourvu d'une paire de paliers espacés axialement 40 et 41 en un point situé au-dessus de l'arbre de commande 32. Le dispositif de préhension 16 comprend une boîte 42 ayant un évidement 43 et une paire de tourillons faisant saillie axialement 44 et 45, qui sont situés de part et d'autre de la chambre 43 et tournent respectivement dans les paliers 40 et 41. Les tourillons 44 et 45 sont pourvus d'ouvertures alignées 44a et 45a qui commu niquent avec la chambre 43 et à travers les quelles passe le fil étiré S'. Dans l'ouverture 44a du tourillon 44 est montée une douille de guidage 46 pour guider le fil.
Les mâchoires 26 du dispositif de préhen sion 16 sont constituées par une paire de blocs ayant leurs faces adjacentes pourvues de rai nures longitudinales complémentaires 26a qui définissent un passage de préhension 16a. Les rainures 26a sont d'un contour transversal cor respondant à la forme en section transversale du fil étiré S', en sorte que le fil remplira sensiblement les rainures, comme montré à la fig. 7, et permettra aux mâchoires de saisir le fil pendant le mouvement de fermeture donné aux mâchoires. Comme montré à la fig. 4 des dessins, les mâchoires 26 sont pourvues de faces extérieures 26b s'évasant longitudina lement.
Le dispositif de préhension 16 comprend aussi des blocs paliers 48 situés dans la cham bre 43 à l'extérieur des mâchoires 26 et des groupes de rouleaux 49 maintenus par des cages et disposés entre les blocs paliers 48 et les surfaces extérieures évasées 26b des mâ choires. Les mâchoires 26 sont susceptibles d'effectuer un déplacement axial limité dans la chambre 43 et lorsque les mâchoires sont décalées vers la gauche, comme on le voit à la fig. 4, les faces extérieures évasées 26b coopérant avec les rouleaux 49 font que les mâchoires sont forcées en coins l'une vers l'autre, pour qu'elles serrent le fil étiré S'.
Le mouvement axial des mâchoires dans le sens opposé, c'est-à-dire vers la droite à la fig. 4, permettra aux mâchoires de s'écarter par l'ac tion de ressorts de compression 50 disposés entre les mâchoires pour les amener à relâcher leur emprise sur le fil.
Pendant chacune des courses d'étirage intermittentes imparties à la matrice 15 par le levier 22, il y a une tendance, pour le fil étiré S', à être déplacé par la matrice suivant un mouvement vers l'arrière. En raison du frotte ment entre le fil et les mâchoires 26 du dispo sitif de préhension 16, les mâchoires sont déplacées d'une petite distance axiale vers la gauche avec le fil, suffisante pour entraîner un mouvement de coinçage vers l'intérieur qui se traduit par une prise du fil par les mâchoires.
Pour empêcher un mouvement axial excessif des mâchoires 26 et des ensembles de rouleaux 49 dans la chambre 43, la boite 42 est pourvue d'une paire de broches de limitation 51 desti nées à coopérer avec les mâchoires et d'une seconde paire de broches de limitation 52 des tinées à coopérer avec les ensembles de rou leaux. Les paires de broches de limitation 51 et 52 sont montées à coulissement dans des ouvertures perforées des tourillons 44 et 45, les extrémités adjacentes de ces broches faisant saillie dans la chambre 43.
Des ressorts de compression 53 et 54 appliquent une pression aux extrémités extérieures des broches de limi tation 51 et 52 et servent comme moyens amor tisseurs pour absorber les forces de réaction appliquées à ces broches par les mâchoires 26 et les ensembles de rouleaux 49.
Le dispositif de préhension pour étirage 16 est également utilisé pour interrompre le mou vement d'alimentation vers l'avant, du fil étiré S' par les galets d'avancement 11 et 12, ce qui élimine ainsi le besoin d'un arrêt d'avancement dans la machine de fabrication. L'interruption du mouvement d'avancement du fil dans ce but est accomplie par des moyens d'actionnement provoquant la fermeture des mâchoires 26 du dispositif de préhension 16. En général, ces moyens d'actionnement comprennent un piston 56 (fig. 9) monté à coulissement dans 'une ouverture axiale du tourillon 45, une came annulaire 58 rotative propre à être entraînée par l'arbre 32 et un levier 59 pour transmettre le mouvement de la came 58 au piston 56.
Comme on le voit le mieux aux fig. 4 et 6, le piston 56 comprend un manchon creux 56a et une tête 56b, définissant une chambre 60 dans laquelle est logé un ressort de compres sion 61. Le piston 56 n'agit pas directement sur les mâchoires 26 mais par un moyen trans metteur de poussée comprenant une paire de broches de poussée écartées latéralement 62 qui peuvent coulisser axialement dans les ouvertures espacées de manière correspon dante du tourillon 45.
Les broches de poussée 62 sont disposées avec une de leurs extrémités butant contre les faces terminales des mâchoi res 26 et avec leurs autres extrémités s'étendant dans la chambre 60 du piston 56 et en contact avec un siège de ressort 63. L'extrémité exté rieure de la chambre 60 est taraudée, comme indiqué en 64, et une tige creuse 65 formant un prolongement axial du piston 56 présente une partie filetée 66 vissée dans l'ouverture taraudée 64, constituant un couvercle pour la chambre 60 et un siège pour l'extrémité exté rieure du ressort de compression 61.
Le fil étiré S' fourni aux galets d'avance ment 11 et 12 de la machine de fabrication F passe des mâchoires 26 du dispositif de pré hension 16 à travers le passage axial 45a du tourillon 45 et ensuite à travers des passages 68 et 69 ménagés dans le siège de ressort intérieur 63 et dans la tige 65, qui sont en alignement coaxial avec le passage 45a et avec le passage de préhension 16a défini par les rainures complémentaires 26a des mâchoires 26.
Chaque fois qu'un mouvement axial vers l'intérieur est communiqué au piston 56 par le levier 59, les broches de poussée 62 seront déplacées vers la gauche comme vue aux fig. .4 et 6, et produiront un déplacement axial des mâchoires 26, ce qui aura pour conséquence que ces pièces seront coinçées l'une vers l'autre pour serrer le fil étiré S' et interrompre son mouvement de progression vers l'avant.
Le mouvement communiqué au piston 56 par le levier 59 fait que la force appliquée est trans- mise aux broches de poussée 62 par le ressort de compression 61, et lorsque le mouvement axial nécessaire a été communiqué aux mâ choires 26 pour faire que celles-ci serrent le fil, tout autre mouvement axial du piston 56 aura simplement pour conséquence que le ressort 61 sera comprimé dans la chambre 60.
Lorsque la force d'actionnement qui est appliquée au piston 56 par le levier 59 est supprimée, le ressort de compression 61 se détendra dans la chambre 60 en relâchant les broches de poussée 62, ce qui causera un mouvement de retour vers l'extérieur des mâchoires 26 et le relâchement de l'emprise des mâchoires 26 sur le fil. Comme montré aux dessins, l'arbre de com mande 32 est pourvu d'une partie 70 formant une partie du dispositif d'excentricité 37, et la came annulaire 58 est montée sur cette partie elle-même montée sur l'arbre 32. Le levier 59 est monté à pivotement sur le bâti 13 au moyen d'un pivot 71 porté par une paire de bossages latéralement espacés 72.
Le bras inférieur 59a de ce levier est pourvu à son extrémité libre d'un galet 73 qui coopère avec la came 58. Le bras supérieur 59b du levier est pourvu à son extrémité supérieure d'une partie en forme de fourche 74 qui chevauche la tige axiale 65 du piston 56 et est en contact avec la face extérieure 56c de ce piston.
Pour tenir les bras supérieur et inférieur du levier 59 en contact avec le piston 56 et la came 58 respectivement, le levier est pourvu d'un bras additionnel intermédiaire 75 contre lequel agit un ressort de compression 76. Le ressort 76 est monté sur une tige 77 qui passe à travers une ouverture 78 prévue dans l'extré mité intérieure du bras 75. L'extrémité supé rieure de la tige 77 est ancrée sur le bâti 13 au moyen d'un étrier 79 monté sur un arbre transversal 80 dont il sera question dans la suite.
Pendant le fonctionnement de la machine de fabrication F, la machine à étirer 10 sera actionnée par la chaîne 36. Les courses d'éti rage de la matrice 15 alterneront avec les mouvements de progression vers l'avant qui seront communiqués de manière intermittente au fil étiré S' par les galets d'avancement 11 et 12. Le même mouvement rotatif de l'arbre 32 qui produit les courses d'étirage de la matrice 15 entraîne aussi la came 58 et pro voque par suite la préhension intermittente du fil par les mâchoires 26 à un moment réglé dans le temps par rapport aux courses d'éti rage.
Le résultat est qu'après chaque course d'étirage de la matrice 15, le fil étiré et la matrice seront déplacés vers l'avant par les galets d'avancement 11 et 12 et lorsqu'une fraction de ce mouvement d'avancement, néces saire pour fournir la longueur convenable de fil à la machine de fabrication a eu lieu, le mouvement de rotation de la came fera bas culer le levier 59 dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, de sorte que le piston 56 actionne les mâchoires 26 pour serrer le fil pour interrompre ainsi le mouvement de progression vers l'avant.
La poursuite du mou vement de rotation de la came 58 permet au levier 59 d'être basculé dans le sens opposé par le ressort 76, relâchant ainsi le piston 56 et permettant aux mâchoires 26 de relâcher leur emprise sur le fil en sorte qu'un autre mouve ment d'avancement du fil étiré puisse avoir lieu. Lorsque la machine à étirer 10 doit être utilisée avec un fil non circulaire, tel qu'un fil sensiblement rectangulaire ou à section en clef de voûte, pour produire certaines rondelles de blocage, l'orifice de la matrice d'étirage 15 et le passage de préhension 16a du dispositif de préhension 16 ont une forme correspondante en section transversale.
Comme cela a déjà été dit plus haut, la machine 10 assure l'avance ment de ce fil étiré non circulaire S' vers la machine de fabrication F, avec la section trans versale du fil orientée dans le sens désiré, ce qui contribuera à un fonctionnement plus satis faisant des matrices de la machine de fabri cation.
Pour permettre à la machine 10 de fournir du fil étiré S' à la machine de fabrication F dans cette orientation désirée, la boîte 42 du dispositif 16 de préhension de fil est supportée de manière à permettre sa rotation en ayant ses tourillons 44 et 45 montés à pivotement dans les paliers 40 et 41. En faisant basculer la boîte 42 dans les paliers 40 et 41, le passage de préhension non circulaire 16a du dispositif de préhension 16 peut être tourné jusqu'à l'orientation désirée, par exemple d'un dépla cement angulaire de 10 degrés, de sorte que le fil étiré S' sera fourni à la machine de fabri cation F avec sa section transversale dans cette orientation désirée.
On comprendra, naturelle ment, que les rainures des galets d'alimentation 11 et 12 auront une forme convenable pour l'orientation avec laquelle le fil étiré est avancé. La quantité dont la boîte 42 a tourné peut être déterminée par des graduations 81 prévues sur la partie terminale saillante du tourillon 45 et avec lesquelles coopère un index 82 monté sur la face terminale du palier 41.
Le mouvement de rotation de la boîte 42 lui est communiqué par un mécanisme qui com prend un secteur à vis sans fin 84, qui est fixé à la boîte 42 près de la base du tourillon 45 au moyen de vis 85, et une vis sans fin 86 qui engrène avec le secteur denté comme montré à la fig. 5. La vis sans fin 86 est portée par un arbre transversal 80 qui est monté à rota tion dans les parois latérales du bâti 13. Une poignée 87 fixée à l'extrémité extérieure de l'arbre 80 permet de faire tourner la vis sans fin 86 pour entraîner le secteur denté 84.
Le réglage de la position angulaire de la boîte 42 est fait lorsque la machine 10 est ini tialement réglée pour le fonctionnement avec la machine de fabrication F qui lui est associée. Au moment où cet ajustement de la boîte 42 est fait, la vis de réglage 14b pour la matrice 15 d'étirage est desserrée de manière à per mettre la rotation de la matrice 15 dans le siège l4a de la boîte à matrice 14. Comme le réglage de la boîte 42 détermine l'orientation du fil étiré non circulaire S', ce fil étiré non circulaire va à son tour réagir sur la matrice d'étirage 15 et fera tourner celle-ci dans le siège 14a d'un angle tel que son orifice d'étirage non circu laire 15n sera orienté de la même façon.
Après que l'orientation de la matrice d'étirage 15 a ainsi été établie, la vis de réglage lob est serrée pour bloquer la matrice d'étirage dans cette position de réglage.