EP0936005A1 - Dispositif de cambrage de fils métalliques - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/06—Bending into helical or spiral form; Forming a succession of return bends, e.g. serpentine form
    • B21D11/07—Making serpentine-shaped articles by bending essentially in one plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire

Definitions

  • the subject of the present invention is a cambering device for metallic wires.
  • the wire from a spool or a boot passes through a rectifier and then is supported by a system which pushes it by the desired length towards the tool bending, which generally includes a bending head, movable in rotation along the axis of the wire, comprising a fixed finger holding the wire and a finger provided with a roller, capable of rotate concentrically with the axis of said fixed finger, according to a determined angular deviation, in order to arch the wire.
  • the change of direction of curvature is realized, since the wire cannot rotate axially, by changing the starting position fingers, which is obtained either by rotating of the bending head, either by reversing the position of the fingers by their retraction in the bending head.
  • this device comprises in a head of mobile bending in rotation around the axis of the wire, of a share two parallel trees, between the ends of which passes transversely, externally to said head of bending, the wire to be bent, said shafts being connected by through a room with two cogwheels identical secured to each other not concentrically by their sides, said shafts each passing axially and jointly one of said gear wheels; on the other hand, for each of said trees, an arc guide path of circle, the guide path from one shaft being coaxial to the other tree; and on the other hand still a cog wheel susceptible to be rotated in one direction or the other, and positioned equidistant from said trees so as to mesh on said cogwheels.
  • Shafts are slidably mounted in the guideways by means of pads in which they are mounted free rotation, said pads being in the form of a segment ring.
  • each of the fingers can be rotated bending finger or holding finger, allows to pass from one direction of curvature to another without requiring retraction, and limiting the rotation time of the bending head.
  • this device lacks reliability over time, mainly due to wear of the sliding shoes, resulting in clearances important which cause inaccuracies in the guidance, which goes against the desired goal namely speed of execution.
  • the object of the present invention is to propose a device for bending of metal wires to remedy this disadvantage.
  • the wire bending device object of the present invention is of the type comprising a bending head movable in rotation about the axis of the wire and comprising two fingers between which said metal wire passes, each said fingers being capable of being rotated concentrically around the other which is then fixed, and it essentially characterized in that said fingers are carried by the end of a tree likely to be led in rotation along one or the other of the axes of said fingers, and carried by first rotating guide means, one of which is concentric with one of said axes while the other is concentric to the other of said axes, each of said first means for guiding in rotation being carried by a second means guiding in rotation, concentric with that of said axes which is not concentric with the first guide means in rotation that it carries.
  • the tree is also carried on the side comprising the fingers, by a guidance system similar to that which carries it on the other side.
  • the rotating guide means consist in bearings.
  • the shaft carries two pinions each coaxial with the axis of one of the fingers, and able to mesh on a wheel toothed carried by a shaft parallel to the axes of said fingers and equidistant from them, and likely to be rotated one way or the other.
  • the bending device according to the invention is of a more reliable operation than that of existing devices, and in particular that of document FR-A-2,744,941, by authorizing a better guidance.
  • This bending head has two flanges 1 and 2 joined together via two spacers 3.
  • the flanges 1 and 2 are crossed perpendicularly by a shaft 4 which carries at its end 40, on the side of the flange 1, two bending fingers 41 and 42 parallel, between which passes a wire 5 to be bent.
  • the end 43 of the shaft 4, opposite the end 40, is mounted in rotation concentrically to the axis YY 'in a flank 20 by through a bearing 21, while the flank 20 is itself mounted in rotation, concentrically to the axis XX ', in the flange 2 by means of a bearing 22.
  • the shaft 4 is also mounted in rotation, concentrically with axis XX ', in a sidewall 10 by means of a bearing 11, while the sidewall 10 is itself mounted in rotation, concentrically to the axis YY ', in the flange 1 by through a bearing 12.
  • This assembly makes it possible to rotate either the finger 41 concentrically to the axis YY 'of finger 42 which then rotates axially, i.e. finger 42 concentrically with axis XX 'of the finger 41 which then rotates axially.
  • the shaft 4 carries, between the flanges 1 and 2, two identical pinions 44 and 45, which are integral with it, the pinion 44 being coaxial with the axis XX 'of the finger 41, while the pinion 45 is coaxial with the axis YY 'of the finger 42.
  • the bending head also includes a toothed wheel 6 carried by a tree, not visible, parallel to the axes XX 'and YY' and equidistant from these, mounted in rotation in the flanges 1 and 2, and driven in rotation by a stepping motor, no shown, the toothed wheel 6 being able to mesh on one either of gables 44 and 45.
  • the bending of a wire 5 is similar to that achieved by means of the device described in document FR-A-2,744,941, namely that, as can be seen in Figure 2, the rotation of the toothed wheel 6 in the direction of arrow A can only lead to the rotation of the pinion 44 along its XX 'in the direction of the arrow B, while the pinion 45 rotates around the axis XX 'resulting in the rotation of the finger 42 around of the finger 41 and the bending of the wire 5 around it.
  • the shaft 4 is rotatably mounted in a sidewall 70 concentric to the axis YY ' via a bearing 71, while the side 70 is mounted in rotation concentrically to the axis XX 'by by means of a bearing 72 in a solid plate 7 flange 1.
  • the fingers 41 and 42 are preferably each provided with a roller in free rotation, not shown, and that the bending of metallic wires of different diameters is possible using rollers of suitable diameters, with however an influence on the radius of curvature.
  • the distance between the bending fingers is variable, it is chosen according to the diameter of the wire and the radius of curvature longed for.
  • cambering device also allows the bending of tubes.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

L'invention a trait à un dispositif de cambrage de fils métalliques du type comprenant une tête de cambrage mobile en rotation autour de l'axe du fil (5) et comportant deux doigts (41, 42) entre lesquels passe ledit fil métallique (5), chacun desdits doigts (41, 42) étant susceptible d'être mené en rotation concentriquement autour de l'autre qui est alors fixe.
Ce dispositif de cambrage se caractérise essentiellement en ce que lesdits doigts (41, 42) sont portés par le bout (40) d'un arbre (4) susceptible d'être mené en rotation selon l'un ou l'autre des axes (XX', YY') desdits doigts (41, 42), et porté par des premiers moyens de guidage en rotation (11, 21) dont l'un est concentrique à l'un desdits axes tandis que l'autre est concentrique à l'autre desdits axes, chacun desdits premiers moyens de guidage en rotation (11, 21) étant porté par un second moyen de guidage en rotation (12, 22), concentrique à celui desdits axes (XX', YY') auquel n'est pas concentrique le premier moyen de guidage en rotation (11, 21) qu'il porte.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif de cambrage de fils métalliques.
Il existe actuellement deux types de machines à cambrer les fils métalliques, celles utilisées pour les grandes séries qui comportent des outils de cambrage placés dans une position correspondant au profil à donner aux fils métalliques, et celles utilisées pour les petites séries, qui permettent de passer d'un profil à un autre sans nécessiter, contrairement aux précédentes, de changement d'outils.
Les machines de cette deuxième catégorie mettent pratiquement toutes en oeuvre le même procédé de cambrage qui consiste à faire passer le fil entre deux doigts dont l'un est fixe et l'autre mobile en rotation autour dudit doigt fixe.
En pratique, le fil issu d'une bobine ou d'une botte, passe par un redresseur, puis est pris en charge par un système d'amenage qui le pousse de la longueur voulue vers l'outil de cambrage, lequel comporte généralement une tête de cambrage, mobile en rotation selon l'axe du fil, comprenant un doigt fixe de maintien du fil et un doigt muni d'un galet, susceptible de tourner concentriquement à l'axe dudit doigt fixe, selon un écart angulaire déterminé, afin de cambrer le fil.
Le changement de sens de courbure est réalisé, puisque le fil ne peut tourner axialement, en modifiant la position de départ des doigts, ce qui est obtenu soit en effectuant une rotation de la tête de cambrage, soit en inversant la position des doigts par leur escamotage dans la tête de cambrage.
Ces machines à commande numérique sont d'une grande souplesse d'utilisation, et permettent de réaliser des séries de pièces allant de quelques dizaines à plusieurs milliers.
Victimes de leur succès, elles sont utilisées pour des séries plus importantes car avec l'expérience, leur programmation devient aisée.
Face à de grandes séries, on constate rapidement leur lenteur par rapport aux machines à outils fixes, le temps d'escamotage par exemple, représentant en effet 40% du temps total de cambrage.
Afin de pallier cet inconvénient la Demanderesse a proposé dans le document FR-A-2.744.941 un dispositif de cambrage permettant de faire passer le fil métallique transversalement entre deux doigts parallèles, dont chacun est susceptible d'être mené en rotation concentriquement à l'autre qui alors est fixe.
De manière plus précise, ce dispositif comporte dans une tête de cambrage mobile en rotation autour de l'axe du fil, d'une part deux arbres parallèles, entre les extrémités desquels passe transversalement, extérieurement à ladite tête de cambrage, le fil à cambrer, lesdits arbres étant reliés par l'intermédiaire d'une pièce comprenant deux roues dentées identiques solidarisées l'une à l'autre non concentriquement par leurs flancs, lesdits arbres traversant chacun axialement et solidairement l'une desdites roues dentées; d'autre part, pour chacun desdits arbres, un chemin de guidage en arc de cercle, le chemin de guidage d'un arbre étant coaxial à l'autre arbre; et d'autre part encore une roue dentée susceptible d'être menée en rotation dans un sens ou dans l'autre, et positionnée à équidistance desdits arbres de manière à s'engrener sur lesdites roues dentées.
Les arbres sont montés glissants dans les chemins de guidage par l'intermédiaire de patins dans lesquels ils sont montés en libre rotation, lesdits patins étant en forme de segment d'anneau.
Ce dispositif, du fait que chacun des doigts peut être tour à tour doigt de cambrage ou doigt de maintien, permet de passer d'un sens de courbure à un autre sans nécessiter d'escamotage, et en limitant le temps de rotation de la tête de cambrage.
De plus, il autorise un accroissement de la vitesse d'exécution du fait qu'en cours de cambrage le fil est toujours en contact avec les deux doigts.
Ce dispositif présente toutefois des inconvénients notamment en ce que sa construction est délicate, plus particulièrement en ce qui concerne les chemins de guidage, du fait que ceux-ci doivent se croiser.
D'autre part, on a toutefois pu constater que ce dispositif fait défaut de fiabilité dans le temps, du fait notamment d'une usure des patins de glissement, avec pour conséquence des jeux importants qui engendrent des imprécisions du guidage, ce qui va à l'encontre du but recherché à savoir la vitesse d'exécution.
La présente invention a pour but de proposer un dispositif de cambrage de fils métalliques permettant de remédier à cet inconvénient.
Le dispositif de cambrage de fils métalliques objet de la présente invention est du type comprenant une tête de cambrage mobile en rotation autour de l'axe du fil et comportant deux doigts entre lesquels passe ledit fil métallique, chacun desdits doigts étant susceptible d'être mené en rotation concentriquement autour de l'autre qui est alors fixe, et il se caractérise essentiellement en ce que lesdits doigts sont portés par le bout d'un arbre susceptible d'être mené en rotation selon l'un ou l'autre des axes desdits doigts, et porté par des premiers moyens de guidage en rotation dont l'un est concentrique à l'un desdits axes tandis que l'autre est concentrique à l'autre desdits axes, chacun desdits premiers moyens de guidage en rotation étant porté par un second moyen de guidage en rotation, concentrique à celui desdits axes auquel n'est pas concentrique le premier moyen de guidage en rotation qu'il porte.
Selon une caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, l'arbre est également porté du côté comportant les doigts, par un système de guidage analogue à celui qui le porte de l'autre côté.
Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, les moyens de guidage en rotation consistent en des roulements.
Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, l'arbre porte deux pignons chacun coaxial à l'axe d'un des doigts, et aptes à s'engrener sur une roue dentée portée par un arbre parallèle aux axes desdits doigts et équidistant de ceux-ci, et susceptible d'être menée en rotation dans un sens ou dans l'autre.
Le dispositif de cambrage selon l'invention est d'un fonctionnement plus fiable que celui des dispositifs existants, et notamment celui du document FR-A-2.744.941, en autorisant un meilleur guidage.
Les avantages et les caractéristiques du dispositif selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif.
Dans le dessin annexé :
  • la figure 1 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif de cambrage de fils métalliques selon l'invention ;
  • la figure 2 représente une vue schématique en plan du même dispositif.
Si on se réfère à la figure 1, on peut voir la tête de cambrage d'un dispositif de cambrage selon l'invention.
Cette tête de cambrage comporte deux flasques 1 et 2 solidarisés entre eux par l'intermédiaire de deux entretoises 3.
Les flasques 1 et 2 sont traversés perpendiculairement par un arbre 4 qui porte à son bout 40, du côté du flasque 1, deux doigts de cambrage 41 et 42 parallèles, entre lesquels passe un fil métallique 5 à cambrer.
L'extrémité 43 de l'arbre 4, opposée au bout 40, est montée en rotation concentriquement à l'axe YY' dans un flanc 20 par l'intermédiaire d'un roulement 21, tandis que le flanc 20 est lui-même monté en rotation, concentriquement à l'axe XX', dans le flasque 2 par l'intermédiaire d'un roulement 22.
L'arbre 4 est également monté en rotation, concentriquement à l'axe XX', dans un flanc 10 par l'intermédiaire d'un roulement 11, tandis que le flanc 10 est lui-même monté en rotation, concentriquement à l'axe YY', dans le flasque 1 par l'intermédiaire d'un roulement 12.
Ce montage permet de faire tourner soit le doigt 41 concentriquement à l'axe YY' du doigt 42 qui alors tourne axialement, soit le doigt 42 concentriquement à l'axe XX' du doigt 41 qui alors tourne axialement.
D'autre part, l'arbre 4 porte, entre les flasques 1 et 2, deux pignons identiques 44 et 45, qui lui sont solidaires, le pignon 44 étant coaxial à l'axe XX' du doigt 41, tandis que le pignon 45 est coaxial à l'axe YY' du doigt 42.
La tête de cambrage comporte également une roue dentée 6 portée par un arbre, non visible, parallèle aux axes XX' et YY' et équidistant de ceux-ci, monté en rotation dans les flasques 1 et 2, et mené en rotation par un moteur pas à pas, non représenté, la roue dentée 6 étant apte à s'engrener sur l'un ou l'autre des pignons 44 et 45.
Le cambrage d'un fil 5 est similaire à celui réalisé au moyen du dispositif décrit dans le document FR-A-2.744.941, à savoir que, comme cela est visible sur la figure 2, la rotation de la roue dentée 6 dans le sens de la flèche A ne peut aboutir qu'à la rotation du pignon 44 selon son XX' dans le sens de la flèche B, tandis que le pignon 45 entre en rotation autour de l'axe XX' avec pour conséquence la rotation du doigt 42 autour du doigt 41 et le cambrage du fil 5 autour de celui-ci.
Inversement, la rotation de la roue dentée 6 dans le sens de la flèche C ne peut aboutir qu'à la rotation du pignon 45 autour de son axe YY' dans le sens de la flèche D, tandis que le pignon 44 entre en rotation autour de l'axe YY' avec pour conséquence la rotation du doigt 41 autour du doigt 42.
Le montage particulier de l'arbre 4 dans les flasques 1 et 2, à savoir que les roulements 11 et 21 ne sont pas de même axe, de même que les roulements 12 et 22, permet qu'un pignon 44 ou 45, soit toujours en contact avec la roue dentée 6.
Toutefois, étant donné l'importance des efforts supportés par l'arbre 4 à son extrémité 40 et la distance séparant les flasques 1 et 2, un guidage de l'arbre similaire à celui monté dans le flasque 2, est prévu du côté de l'extrémité 40 de l'arbre 4.
Ainsi, entre les doigts 41 et 42 et le flasque 1, l'arbre 4 est monté en rotation dans un flanc 70 concentriquement à l'axe YY' par l'intermédiaire d'un roulement 71, tandis que le flanc 70 est monté en rotation concentriquement à l'axe XX' par l'intermédiaire d'un roulement 72 dans une plaque 7 solidaire du flasque 1.
On notera que les doigts 41 et 42 sont de préférence chacun munis d'un galet en rotation libre, non représenté, et que le cambrage de fils métalliques de différents diamètres est possible en utilisant des galets de diamètres adéquats, avec toutefois une influence sur le rayon de courbure.
En outre, l'entraxe des doigts de pliage est variable, il est choisi en fonction du diamètre du fil et du rayon de courbure désiré.
On notera que le dispositif de cambrage selon l'invention permet également le cambrage de tubes.

Claims (5)

  1. Dispositif de cambrage de fils métalliques du type comprenant une tête de cambrage mobile en rotation autour de l'axe du fil (5) et comportant deux doigts (41, 42) entre lesquels passe ledit fil métallique (5), chacun desdits doigts (41, 42) étant susceptible d'être mené en rotation concentriquement autour de l'autre qui est alors fixe, et il se caractérise essentiellement en ce que lesdits doigts (41, 42) sont portés par le bout (40) d'un arbre (4) susceptible d'être mené en rotation selon l'un ou l'autre des axes (XX', YY') desdits doigts (41, 42), et porté par des premiers moyens de guidage en rotation (11, 21) dont l'un est concentrique à l'un desdits axes tandis que l'autre est concentrique à l'autre desdits axes, chacun desdits premiers moyens de guidage en rotation (11, 21) étant porté par un second moyen de guidage en rotation (12, 22), concentrique à celui desdits axes (XX', YY') auquel n'est pas concentrique le premier moyen de guidage en rotation (11, 21) qu'il porte.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre (4) est également porté du côté comportant les doigts (41, 42), par un système de guidage (71, 70, 72) analogue à celui (21, 20, 22) qui le porte de l'autre côté.
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage en rotation consistent en des roulements(11, 12, 21, 22, 71, 72).
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, l'arbre (4) porte deux pignons (44, 45) chacun coaxial à l'axe d'un des doigts (41, 42), et aptes à s'engrener sur une roue dentée (6) par un arbre parallèle aux axes desdits doigts et équidistant de ceux-ci, et susceptible d'être menée en rotation dans un sens ou dans l'autre.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les doigts (41, 42) sont chacun munis d'un galet en libre rotation.
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