Machine automatique pour la fabrication de ressorts en fil d'acier
La présente invention a pour objet une machine automatique pour la fabrication de ressorts en fil d'acier, à l'exclusion de ressorts pour l'horlogerie. Une telle machine doit permettre d'obtenir des ressorts de forme irrégulière et présentant par exemple une boucle à gauche et une boucle à droite.
La machine selon l'invention comprend un plateau sur lequel sont montés des outils de formage travaillant en direction du centre du plateau où est disposé un piton cylindrique de roulage, des moyens d'avance, de serrage et de coupage du fil d'acier, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre une broche montée rotativement en face dudit piton de roulage et susceptible de se déplacer longitudinalement pour venir, en position de travail, entourer par son extrémité creuse le piton de roulage pour enrouler le fil d'un angle déterminé autour dudit piton, et des moyens de commande de l'avance et de la rotation de la broche.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention.
La fig. 1 en représente une vue en élévation et partiellement en coupe longitudinale;
la fig. 2 en représente une vue frontale.
la fig. 3 représente une vue partielle en coupe selon 111-111 de la fig. 1;
la fig. 4 comprenant une vue de détails de la broche à plus grande échelle;
la fig. 5 représente une vue en coupe selon V-V de la fig. 4.
La machine représentée comprend un bâti 1 sur lequel est monté frontalement un plateau 2 portant douze porte-outils 3 orientés radialement et répartis sur le plateau. Ces porte-outils coulissent dans des glissières radiales et sont commandés par des cames 4 montées sur les axes de pignons 5. Les outils fixés sur les porte-outils se déplacent successivement en direction du centre du plateau, soit pour former directement le ressort, soit pour contrôler certaines opérations. Le fil 6 arrive par le centre du plateau pour être formé soit par les outils sur un piton de roulage ou enclume, soit par la broche 7.
La broche 7 est fixée dans une pince 8 serrée par un écrou 9. La pince 8 est solidaire d'un porte-broche 10 monté sur roulement à billes dans une tête 1 1 fixée à l'extrémité d'un arbre 12 tournant et coulissant dans un bâti 13.
Sur le porte-broche 10 est fixée une bague 14 munie d'un trou 15 dans lequel s'engage un piston 16 sous l'action d'un ressort 17 pour accoupler en rotation le porte-broche 10 et la tête 11. La tête du poussoir présente un épaulement 18 muni de deux pans inclinés 18a et 18b (fig. 3). Cet épaulement coopérant, pour la commande du poussoir, avec un piston 19, fixé à l'extrémité d'un levier 20, articulé sur un support 21 fixé au porteoutils et entraîné en 22 par un porte-outils. Le porte broche comprend en outre un dispositif de verrouillage angulaire constitué par un disque 23 présentant une encoche 24 pouvant être bloquée dans la position angulaire désirée, au moyen d'un écrou 29. L'encoche 24 coopère avec l'extrémité d'une équerre 26, montée sur un porte-outils et susceptible de se déplacer avec celui-ci pour le verrouillage angulaire de la broche.
L'arbre 12 porte un pignon 27 engrenant avec une roue dentée 43 solidaire d'un pignon 42 engrenant avec un segment denté 28 pivotant en 29 (fig. 2) ce segment étant animé d'un mouvement alternatif par une bielle 30 dont la tête est reliée à une manivelle 32 montée sur une roue 33 dont le pignon 34 engrène avec une roue dentée 35 engrenant elle-même avec une roue dentée 36 entraînée par un arbre moteur porteur d'une roue dentée 37.
La roue dentée 36 est montée sur un arbre 38 en bout duquel est fixée une came-cloche 39 entraînant un levier 40 qui commande l'avance de l'arbre 12, c'est-à-dire de la broche, le retour de cet arbre étant assuré par un ressort 41.
Le segment 28 entraîne l'arbre 12 par l'intermédiaire du pignon 42 et de la roue dentée 43 engrenant avec le pignon 27.
La manivelle 32 porte une coulisse 31 dans laquelle est fixé un coulisseau auquel est fixée la tête de la bielle 30.
Une vis 44 permet de régler la position du coulisseau, c'est-à-dire la course du segment 28.
Les fig. 4 et 5 représentent à plus grande échelle l'extrémité de la broche 7. Sur un flasque 43 monté sur le plateau 2 est fixé un piton cylindrique de roulage 46 présentant une encoche 46a dans laquelle s'engage le fil d'acier 6 sortant du flasque 45 par un trou 47 coïncidant avec le trou d'une douille 48 montée dans un axe portedouille 49 assurant, par sa rotation d'une part le serrage.
du fil pendant son formage, et ensuite le coupage du fil par cisaillement. Le dessin représente le fil 6 rabattu contre le flasque 45 par un des outils du plateau et prêt à être roulé sur le piton 46 par la broche 7. A cet effet la broche présente un trou cylindrique 52 de même diamètre que le piton 46 et une portée 53 aidée d'un côté par un nez de poussée 50 et de l'autre côté par un arrondi 51. En tournant dans le sens de la flèche F, le nez 50 vient plier le fil rabattu et le rouler autour du piton 46 de manière à former une boucle 6'. Il est ensuite possible de former une deuxième boucle autour de la broche 7 immobilisée au moyen des outils du plateau qui viennent par leur action successive replier l'extrémité dépassant du ressort 6 autour de la broche 7.
La broche pourra pré- senter toutes autres formes que celles représentées au dessin pour obtenir des ressorts de formes diverses.
Dans la position représentée en trait fort à la fig. 1, Ie porte-broche est accouplé continuellement à la tête par le piston 16 et la broche est animée d'un mouvement oscillant continu. Lorsque la broche doit entrer en action, la came 39 fait avancer l'arbre 12 et la broche dans la position 7'. Simultanément le levier 20 est actionné et le piton 19 est soulevé en position 19' sans rencontrer toutefois la tête du piston 16.
Le roulage du ressort peut donc s'effectuer de l'angle désiré autour du piton de roulage 46. L'angle de roulage est déterminé par la position angulaire relative du levier 20 et de la tête 18. Lorsque cette dernière rencontre le piton 19 et 19' et que le piston 16 est soulevé , le portebroche est débrayé. Si le ressort doit être terminé sur la broche 7, le porte-broche est verrouillé angulairement par l'équerre 26 et le levier 40 maintient sa pression sur l'arbre 12. Le ressort terminé, l'arbre 12 est rappelé en arrière par son ressort 41. Le piston 16 est relâché mais ne pénètre généralement pas dans le trou de la bague 14.
Le réembrayage se fait automatiquement dans la bonne position angulaire, lorsque la broche est à nouveau en position avancée, par la rotation du porte-broche.
Les différentes opérations se font de façon continue et parfaitement synchronisée par une transmission précise par engrenage, les porte-outils du plateau 2, aussi bien que la broche étant commandés à partir du même arbre de commande par des engrenages.
La seule came est la came cloche 39 d'ailleurs montée sur l'arbre de la roue dentée 36 commandant le mouvement de rotation alternatif de la broche.
Automatic machine for manufacturing steel wire springs
The present invention relates to an automatic machine for the manufacture of springs from steel wire, excluding springs for watchmaking. Such a machine should make it possible to obtain springs of irregular shape and having, for example, a loop on the left and a loop on the right.
The machine according to the invention comprises a plate on which are mounted forming tools working in the direction of the center of the plate where a cylindrical rolling pin is placed, means for advancing, clamping and cutting the steel wire, characterized by the fact that it further comprises a spindle mounted rotatably in front of said rolling pin and capable of moving longitudinally to come, in the working position, to surround by its hollow end the rolling pin to wind the wire with a angle determined around said pin, and means for controlling the advance and rotation of the spindle.
The accompanying drawing represents, by way of example, one embodiment of the invention.
Fig. 1 is a view thereof in elevation and partially in longitudinal section;
fig. 2 shows a front view.
fig. 3 shows a partial sectional view along 111-111 of FIG. 1;
fig. 4 including a detail view of the spindle on a larger scale;
fig. 5 shows a sectional view along V-V of FIG. 4.
The machine shown comprises a frame 1 on which is frontally mounted a plate 2 carrying twelve tool-holders 3 oriented radially and distributed on the plate. These tool holders slide in radial slides and are controlled by cams 4 mounted on the pinion axes 5. The tools attached to the tool holders move successively in the direction of the center of the plate, either to directly form the spring, or to control certain operations. The wire 6 arrives through the center of the plate to be formed either by the tools on a rolling pin or anvil, or by the pin 7.
The spindle 7 is fixed in a clamp 8 tightened by a nut 9. The clamp 8 is integral with a spindle holder 10 mounted on a ball bearing in a head 1 1 fixed to the end of a rotating and sliding shaft 12 in a frame 13.
On the spindle holder 10 is fixed a ring 14 provided with a hole 15 in which a piston 16 engages under the action of a spring 17 in order to couple in rotation the spindle holder 10 and the head 11. The head of the pusher has a shoulder 18 provided with two inclined sides 18a and 18b (FIG. 3). This shoulder cooperating, for the control of the pusher, with a piston 19, fixed to the end of a lever 20, articulated on a support 21 fixed to the tool holder and driven at 22 by a tool holder. The spindle holder further comprises an angular locking device consisting of a disc 23 having a notch 24 which can be blocked in the desired angular position, by means of a nut 29. The notch 24 cooperates with the end of a square 26, mounted on a tool holder and capable of moving with it for angular locking of the spindle.
The shaft 12 carries a pinion 27 meshing with a toothed wheel 43 integral with a pinion 42 meshing with a toothed segment 28 pivoting at 29 (FIG. 2) this segment being driven in a reciprocating motion by a connecting rod 30 whose head is connected to a crank 32 mounted on a wheel 33, the pinion 34 of which meshes with a toothed wheel 35 itself meshing with a toothed wheel 36 driven by a motor shaft carrying a toothed wheel 37.
The toothed wheel 36 is mounted on a shaft 38 at the end of which is fixed a cam-bell 39 driving a lever 40 which controls the advance of the shaft 12, that is to say of the spindle, the return of this shaft being secured by a spring 41.
The segment 28 drives the shaft 12 via the pinion 42 and the toothed wheel 43 meshing with the pinion 27.
The crank 32 carries a slide 31 in which is fixed a slide to which the head of the connecting rod 30 is fixed.
A screw 44 makes it possible to adjust the position of the slide, that is to say the stroke of segment 28.
Figs. 4 and 5 show on a larger scale the end of the spindle 7. On a flange 43 mounted on the plate 2 is fixed a cylindrical rolling pin 46 having a notch 46a in which engages the steel wire 6 coming out of the plate. flange 45 by a hole 47 coinciding with the hole of a sleeve 48 mounted in a socket pin 49 ensuring, by its rotation on the one hand, the tightening.
wire during its forming, and then the cutting of the wire by shearing. The drawing represents the wire 6 folded back against the flange 45 by one of the tools of the plate and ready to be rolled on the pin 46 by the pin 7. For this purpose the pin has a cylindrical hole 52 of the same diameter as the pin 46 and a range 53 aided on one side by a thrust nose 50 and on the other side by a rounding 51. By turning in the direction of arrow F, the nose 50 bends the folded wire and rolls it around the eyebolt 46 of so as to form a 6 'loop. It is then possible to form a second loop around the pin 7 immobilized by means of the tools of the plate which come by their successive action to bend the protruding end of the spring 6 around the pin 7.
The spindle may have any other shape than those shown in the drawing to obtain springs of various shapes.
In the position shown in solid lines in FIG. 1, the spindle holder is continuously coupled to the head by the piston 16 and the spindle is driven in a continuous oscillating movement. When the spindle must come into action, the cam 39 advances the shaft 12 and the spindle in position 7 '. At the same time, the lever 20 is actuated and the eyebolt 19 is raised to position 19 'without however meeting the head of the piston 16.
The spring rolling can therefore take place at the desired angle around the rolling pin 46. The rolling angle is determined by the relative angular position of the lever 20 and of the head 18. When the latter meets the pin 19 and 19 'and that the piston 16 is raised, the spindle holder is disengaged. If the spring must be terminated on pin 7, the spindle holder is angularly locked by the bracket 26 and the lever 40 maintains its pressure on the shaft 12. When the spring is finished, the shaft 12 is returned back by its spring 41. The piston 16 is released but generally does not enter the hole in the ring 14.
The re-engagement takes place automatically in the correct angular position, when the spindle is again in the advanced position, by the rotation of the spindle holder.
The various operations are carried out continuously and perfectly synchronized by a precise gear transmission, the tool holders of the plate 2, as well as the spindle being controlled from the same drive shaft by gears.
The only cam is the bell cam 39, moreover mounted on the shaft of the toothed wheel 36 controlling the reciprocating rotational movement of the spindle.