FR2467028A1 - SPRING WINDING MACHINE PROVIDED WITH IMPROVED MEANS FOR DRIVING FEED ROLLERS - Google Patents
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Abstract
Description
Les machines à enrouler les ressorts de la technique antérieure entrent dans deux catégories générales - les machines du type à secteur denté et les machines du type à embrayage - par référence au type de mécanisme dwentrainenent des rouleaux d'alimentation utilisé dans la machine. Les machines à enrouler du type à secteur denté sont les plus courantes et elles comprennent un grand secteur denté à mouvement oscillant qui entraRne un train d'engrenages de rouleaux d'alimentation muni d'un embrayage unidirectionnel pour faire avancer longitudinalement le fil par intermittence jusqu'à une station d'enroulement. Tandis que les machines à enrouler de ce type sont caractérisées par un haut degré de précision et de fiabilité en service, elles sont quelque peu limitées en ce qui concerne leurs possibilités de fabrication à grande vitesse.Un élément relativement lourd et à grande inertie, tel qu'un grand secteur denté, présente des limitations inhérentes en ce qui concerne l'accroissement de la vitesse de fonctionnement de la machine. Dans une opération de fabrication en grande série typique, des ressorts de soupape pour automobiles sont fabriqués sur des machines à enrouler du type à secteur denté fabriquées par la Société Torin Corporation Torrington, Connecticut, EUÀ, à une cadence de fabrication d'environ 80 ressorts à la minute. The prior art spring winding machines fall into two general categories - machines of the toothed sector type and machines of the clutch type - with reference to the type of mechanism that drives feed rollers used in the machine. Toothed sector type winding machines are the most common and include a large oscillating toothed sector which drives a feed roller gear train equipped with a one-way clutch to intermittently advance the wire longitudinally up to 'at a winding station. While winding machines of this type are characterized by a high degree of precision and reliability in service, they are somewhat limited as regards their possibilities of high speed manufacturing. A relatively heavy element with great inertia, such than a large toothed sector, has inherent limitations with regard to increasing the operating speed of the machine. In a typical mass production operation, automotive valve springs are produced on toothed sector type winding machines manufactured by Torin Corporation Torrington, Connecticut, EUA, at a production rate of approximately 80 springs Minute.
En vue d'améliorer les cadences de fabrication des machines à enrouler les ressorts du type à secteur denté, une machine Wafios utilise un plus grsnd nombre de rouleaux d'alimentation que la machine à enrouler à secteur denté classique tandis que les rouleaux ont de plus petites dimensions pour réduire l'inertie et elle utilise un secteur denté en alliage d'aluminium léger à la place du secteur denté classique en fonte grise et en acier. Ceci se traduit par une certaine réduction des-forces d'inertie et dans une opération de fabrication en grande série de ressorts de soupape telle que ci-dessus mentionnée, la machine Wafios a atteint des cadences de fabrication d'envi ron 100 à 110 ressorts à la minute. In order to improve the production rates of the sprockets of the toothed sector type, a Wafios machine uses a larger number of feed rollers than the conventional sprocket winding machine while the rollers have more small dimensions to reduce inertia and it uses a toothed sector in light aluminum alloy instead of the classic toothed sector in gray cast iron and steel. This results in a certain reduction of the inertia forces and in a mass production operation of valve springs as mentioned above, the Wafios machine has reached production rates of about 100 to 110 springs. Minute.
Les machines à enrouler les ressorts du type à embrayage utilisent un embrayage à la place du secteur denté pour entraîner les rouleaux d'alimentation et elles sont particulièrement bien adaptées aux applications dans lesquelles de grandes longueurs d'avance du fil ou mne une avance continue du fil sont nécessaires. Les machines du type à embrayage peuvent également utiliser une alimentation en fil continu avec un dispositif de sectionnement volant pour sectionner les ressorts individuels. Bien que des cadences de production relativement élevées puissent & re obtenues, la précision des machines à embrayage ne peut pas égaler celle des machines à enrouler les ressorts du type à secteur denté et il est souvent nécessaire de réduire la vitesse de la machine pour obtenir la précision et la fiabilité de fonctionnement nécessaires. Clutch type coil winders use a clutch instead of the toothed sector to drive the feed rollers and are particularly well suited for applications in which long wire feeds or continuous feed wire are required. Clutch type machines can also use a continuous wire feed with a flywheel disconnect device to sever individual springs. Although relatively high production rates can be achieved, the accuracy of clutch machines cannot match that of toothed sector type coil winders and it is often necessary to reduce the speed of the machine to achieve accuracy and reliability of operation required.
L'um des principaux buts de la présente invention est de réaliser une machine à enrouler les ressorts ayant des rouleaux d'alimentation entrainés par came qui présente un degré élevé de précision et de fiabilité eR fonctionnement et qui permet une amélioration importante concomitante de la vitesse de fonctionnement par rapport à celle des machines à enrouler les ressorts du type à secteur denté. One of the main objects of the present invention is to provide a spring winding machine having cam-driven feed rollers which has a high degree of precision and reliability in operation and which allows a significant concomitant improvement in speed. of operation compared to that of machines for winding springs of the toothed sector type.
Pour atteindre ltobjectif ci-dessus, conformément à l'invention, une machine à enrouler les ressorts à fonctionnement cyclique est munie d'une came pour actionner des engrenages d'entrainement des rouleaux d'alimentation et qui est agencée de façon à tourner continuellement. To achieve the above objective, in accordance with the invention, a machine for winding the springs with cyclic operation is provided with a cam for actuating drive gears for the feed rollers and which is arranged so as to rotate continuously.
Des moyens actionnés par came qui comprennent un organe suiveur de came et un levier de came oscillant coopèrent avec un dispositif de transmission et d'entrainement entre une partie d'extrémité de sortie du levier de came et un engrenage d'entrée faisant partie d'un train- d'engrenage servant à faire tourner par intermittence les rouleaux d'alimentation en fil dans une direction d'entrainement longitudinal du fil. Un embrayage unidirectionnel coopère avec le train d'engrenage et l'engrenage d'entrée est en tramé dans un premier sens, ou sens d'entraRnement puis en sens opposé ou sens de retour, les rouleaux d'alimentation ne fonctionnant que dans un sens d'entraRnement. La came, du fait de sa rotation continue, ne pose aucun problème important pour la réduction d'inertie.La construction et l'agencement du levier de came, du dispositif de transmission, du train d'engrenage et des rouleaux d'alimentation vise à l'obtention d'une inertie minimale et d'un fonctionnement à grande vitesse de la machine. Des moyens de réglage de la longueur d'avance du fil qui coopèrent avec le levier de came et/ou avec les moyens de transmission sont construits de la même manière et peuvent être agencés pour permettre un réglage en marche de la longueur d'avance du fil.Cam actuated means which include a cam follower and an oscillating cam lever cooperate with a transmission and drive device between an output end portion of the cam lever and an input gear forming part of a gear train for intermittently rotating the wire feed rollers in a direction of longitudinal wire drive. A one-way clutch cooperates with the gear train and the input gear is woven in a first direction, or drive direction then in the opposite direction or return direction, the feed rollers operating in only one direction training. The cam, due to its continuous rotation, poses no significant problem for the reduction of inertia. The construction and arrangement of the cam lever, the transmission device, the gear train and the feed rollers obtaining minimum inertia and high speed operation of the machine. Means for adjusting the advance length of the wire which cooperate with the cam lever and / or with the transmission means are constructed in the same way and can be arranged to allow an on-going adjustment of the advance length of the wire.
Avec l'agencement décrit ci-dessus, on obtient une réduction importante des forces d'inertie des éléments à mouvement de va-et-vient et d'oscillation et on réalise une amélioration importante en ce qui concerne la vitesse de fonctionnement de la machine. En outre, la partie d'avance du fil d'un cycle de fonctionnement de la machine, dans une machine à secteur dentée, est limitée à environ 2300 ou moins, selon la longueur du fil qui est entraîné. Avec la commande à came, il est possible d'obtenir une partie d'avance du fil de 2700 d'un cycle, avec une partie de retour de 900, pour toutes les longueurs de fil.La courte partie de retour du cycle est possible du fait des caractéristiques de faible inertie des éléments à mouvement de va dFvient et d'oscillation et de l'absence de toute nécessité de retourner à son point de départ un secteur denté relativement lourd. Comme il apparaRtra clairement, la capacité d'employer une plus grande partie de chaque cycle de fonctionnement de la machine pour l'opération d'avance du fil réduit la vitesse du fil pour une longueur de fil donnée et il se produit une réduction correspondante de la charge d'inertie et d'enroulement, cette dernière charge étant celle des forces de réaction qui agissent sur les rouleaux d'alimentation et résultent de l'opération d'enroulement ainsi que de la charge appliquée à l'outil d'enroulement, etc...L'accroissement d'environ 15% de la partie d'avance du fil du cycle se traduit par une réduction importante du frottement au niveau de l'outil d!enroulement. En outre également, il est possible de donner, par construction à une came des caractéristiques d'accélération et des décélération extrêmement avantageuses. Ceci est très
r difficile sinon impossible à obtenir dans les mécanismes d'entrainement classiques à secteur denté dans lesquels les réglages sont limités au positionnement relatif d'un point de pivotement et d'une grande couronne dentée qui entraiDe le secteur denté.With the arrangement described above, a substantial reduction in the forces of inertia of the reciprocating and oscillating elements is obtained and a significant improvement is made as regards the speed of operation of the machine. . In addition, the feed portion of the wire of a machine operating cycle, in a toothed sector machine, is limited to about 2300 or less, depending on the length of the wire which is driven. With the cam drive, it is possible to obtain a feed part of 2700 thread of a cycle, with a return part of 900, for all lengths of wire. The short return part of the cycle is possible due to the characteristics of low inertia of the elements with a going movement and oscillation and the absence of any need to return to its starting point a relatively heavy toothed sector. As will become apparent, the ability to use a greater portion of each machine operating cycle for the wire feed operation reduces the wire speed for a given wire length and there is a corresponding reduction in the inertia and winding load, the latter load being that of the reaction forces which act on the feed rollers and result from the winding operation as well as from the load applied to the winding tool, etc ... The increase of about 15% in the advance portion of the cycle thread results in a significant reduction in friction at the winding tool! In addition also, it is possible to give, by construction to a cam, extremely advantageous acceleration and deceleration characteristics. This is very
r difficult if not impossible to obtain in conventional drive mechanisms with toothed sector in which the adjustments are limited to the relative positioning of a pivot point and a large toothed crown which entraiDe the toothed sector.
Avec les avantages ci-dessus du mécanisme d'entraRnement à came, la machine à enrouler les ressorts de la présente invention est capable de fabriquer 130 ressorts à la minute lorsqu'elle est utilisée pour l'opération de fabrication de ressorts de soupapes en grande série. Ainsi, on obtient une amélioration dé 60% de la cadence de fabrication par rapport à celle d'une machine classique à entrainement par secteur denté et, cependant, la précision et la fiabilité d'une machine à entraRnement par secteur denté sont égalées sinon surpassées. With the above advantages of the cam drive mechanism, the spring winding machine of the present invention is capable of manufacturing 130 springs per minute when used for the large valve spring manufacturing operation. series. Thus, a 60% improvement in the production rate is obtained compared to that of a conventional machine with toothed sector drive and, however, the precision and reliability of a machine with toothed sector drive are equaled if not surpassed. .
D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation quelque peu schématique d'une machine à enrouler les ressorts, vue de face, cette machine comportant le mécanisme perfectionné d'entraRnement à came des rouleaux d'alimentation de la présente invention
- la figure 2 est une vue, à plus grande échelle et quelque peu schématique, de l'arrière de la machine, cette vue représentant un premier mode de réalisation des moyens d'entrainement à came de la présente invention
- la figure 3 est une vue quelque peu schématique, similaire à celle de la figure 2 mais à échelle encore plus grande, représentant le premier mode de réalisation des moyens d'entrainement à came
- la figure 4 est une vue schématique, similaire à celle de la figure 2, mais qui représente un second mode de réalisation des moyens d'entrainement à came de la présente invention
- la figure 5 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'un levier de came et de moyens xe réglage d'avance du fil qui constituent un troisième mode de réalisation de l'invention
- la figure 6 est une vue du coté droit du levier de came et des moyens de réglage de la figure 5; et
- la figure 7 est une vue en coupe approximativement horizontale dans le sens de la ligne 7-7 de la figure 5.Other characteristics of the invention will appear on reading the description which follows and on examining the appended drawings in which:
- Figure 1 is a somewhat schematic representation of a machine for winding the springs, front view, this machine comprising the improved cam drive mechanism of the feed rollers of the present invention
- Figure 2 is a view, on a larger scale and somewhat schematic, of the rear of the machine, this view representing a first embodiment of the cam drive means of the present invention
- Figure 3 is a somewhat schematic view, similar to that of Figure 2 but on an even larger scale, showing the first embodiment of the cam drive means
- Figure 4 is a schematic view, similar to that of Figure 2, but which shows a second embodiment of the cam drive means of the present invention
- Figure 5 is a sectional view, on a larger scale, of a cam lever and xe wire advance adjustment means which constitute a third embodiment of the invention
- Figure 6 is a view of the right side of the cam lever and the adjustment means of Figure 5; and
- Figure 7 is an approximately horizontal sectional view in the direction of line 7-7 of Figure 5.
En considérant la figure 1 à laquelle on se réfèrera plus particulièrement, on notera qu'une machine à enrouler les ressorts, désignée par la référence générale 10, comporte des première et seconde paires de rouleaux d'alimentation tournant en sens inverse 12, 14 et 16, 18 pour faire avancer un fil longitudinalement jusqu'à une station d'enroulement désignée par la référence générale 20. Bur la figure 1, les rouleaux d'alimentation supérieurs 12, 16 tournent dans le sens des aiguilles d'une montre et les rouleaux inférieurs 14, 18 tournent en sens inverse des aiguilles d'une montre pour faire avancer le fil 22 vers la gauche à travers des guides 24, 26, 28 pour former le fil sous la configuration d'un ressort hélicoïdal à sa partie d'extrémité avant.Les parties d'extrémité avant du fil 22 sont enroulées autour d'un mandrin d'enroulement 32 situé dans la station d'enroulement 20, le mandrin coopérant avec un outil enrouleur 34 situé égal e- ment dans la station d'enroulement et constitué par un galet enrouleur. Le mandrin d'enroulement 32 et l'outil enrouleur 34 sont montés fixes dans la station d'enroulement par rapport au fil de sorte que le fil qui avance longitudinalement vient buter contre l'outil 34 et est arrêté dans son mouvement linéaire par ce dernier, le fil étant ainsi cintré progressivement autour du mandrin 32, une tension d'enroulement lui étant appliquée qui a pour effet la formation de la partie d'extrémité avant sous la configuration d'un ressort hélicoidal. Considering FIG. 1 to which we will refer more particularly, it will be noted that a machine for winding the springs, designated by the general reference 10, comprises first and second pairs of supply rollers rotating in opposite directions 12, 14 and 16, 18 for advancing a thread longitudinally to a winding station designated by the general reference 20. In FIG. 1, the upper feed rollers 12, 16 rotate clockwise and the lower rollers 14, 18 rotate counterclockwise to advance the wire 22 to the left through guides 24, 26, 28 to form the wire in the configuration of a coil spring at its portion front end. The front end portions of the wire 22 are wound around a winding mandrel 32 located in the winding station 20, the mandrel cooperating with a winding tool 34 also located in the winding station. winding and constit ue by a roller reel. The winding mandrel 32 and the winding tool 34 are mounted fixed in the winding station with respect to the wire so that the wire which advances longitudinally abuts against the tool 34 and is stopped in its linear movement by the latter , the wire thus being gradually bent around the mandrel 32, a winding tension being applied to it which has the effect of forming the front end part in the configuration of a helical spring.
Lorsque la partie d'extrémité avant du fil 22 a été cintrée sous la configuration d'un ressort hé licoSdal autour du mandrin 32, elle est séparée de la partie restante du fil 22 au moyen d'un outil de sectionnement désigné par la référence 36, des ressorts hélicoi- daux individuels étant ainsi formés. L'élément 38 situé dans la station d'enroulement 20 peut être un second outil de sectionnement ou un outil de détermination de pas susceptible de venir en appui contre le fil pendant l'enroulement de ce dernier autour du mandrin pour donner au fil le pas requis pour le ressort hélicoSdal qui doit être formé. When the front end part of the wire 22 has been bent in the configuration of a helicoidal spring around the mandrel 32, it is separated from the remaining part of the wire 22 by means of a cutting tool designated by the reference 36 , individual coil springs being thus formed. The element 38 located in the winding station 20 can be a second cutting tool or a pitch determination tool capable of coming to bear against the wire during the winding of the latter around the mandrel to give the wire the pitch required for the helical spring to be formed.
Telle que représentée schématiquement et décrite jusqu'à ce point, la machine 10 à enrouler les ressorts est ou peut être du type classique et, pour plus ample illustration et description d'une telle machine et notamment des moyens de commande des éléments, tels que l'outil de sectionnement 36 et l'outil 38 de détermination du pas, on peut se reporter au brevet des SUA NO 2 119 002, accordé le 2 Mars 1938 aux noms de Bergevin et
Nigro et ayant pour titre "Spring coiling machine" (Ea- chine à enrouler les ressorts).Cependant, la machine décrite et représentée dans le brevet est du type à entraînement par secteur denté mentionné et, bien qu'elle soit d'un fonctionnement extrêmement précis et fiable elle est limitée en ce qui concerne sa cadence de production de ressorts.As shown schematically and described up to this point, the machine 10 for winding the springs is or may be of the conventional type and, for further illustration and description of such a machine and in particular means for controlling the elements, such as the sectioning tool 36 and the pitch determination tool 38, reference may be made to the patent for SUA NO 2 119 002, granted on March 2, 1938 to the names of Bergevin and
Nigro and having for title "Spring coiling machine". However, the machine described and represented in the patent is of the type with toothed sector drive mentioned and, although it is of an operation extremely precise and reliable it is limited as regards its rate of production of springs.
La machine à enrouler les ressorts de la présente invention fonctionne cycliquement, comme dans le cas de la machine à enrouler à secteur denté du brevet précité, et elle fonctionne de façon à faire avancer par intermittence le fil longitudinalement vers la gauche jusqu'à la station d'enroulement 20. Comme indiqué, les moyens d'entrainement des rouleaux d'alimentation de la machine de la présente invention sont du type à came et non du type à secteur denté avec les avantages économiques et de fonctionnement qui en découlent.Sur la figure 1, on a représenté, situé dans la partie droite de la machine, un ensemble de moteur d'entraînement et de réducteur de vitesse 40 et, sur la figure 2, on a représenté une poulie ou une roue à chaine de sortie 42 qui entrain une poulie ou une roue à chaîne 44 par l'intermédiaire d'une courroie ou d'une chalande coopérante 46. La poulie ou la roue à chaine 44 est montée coaxialement avec un engrenage 48 qui tourne solidairement avec elle de façon à entrainer un engrenage 50 en sens inverse des aiguilles d'une montre, en considérant la figure 2. L'engrenage 50 porte un engrenage coaxial 52 qui entrain, à son tour, un engrenage 54 en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre et sert à faire tourner un engrenage 56 porté par un arbre 58 en sens inverse des aiguilles d'une montre.Ainsi, l'arbre 58 est continuellement entraîné en rotation par le moteur et on pourra l'appeler ci-après un arbre à came mû par moteur, 1' arbre 58 portant également une came 60 qui est un élément principal des moyens d'entrainement des rouleaux d'alimentation de la présente invention. The spring winding machine of the present invention operates cyclically, as in the case of the toothed sector winding machine of the aforementioned patent, and it operates so as to intermittently advance the wire longitudinally to the left to the station. winding 20. As indicated, the drive means of the feed rollers of the machine of the present invention are of the cam type and not of the toothed sector type with the economic and operating advantages which result therefrom. Figure 1, there is shown, located on the right side of the machine, a set of drive motor and speed reducer 40 and, in Figure 2, there is shown a pulley or an output chain wheel 42 which drives a pulley or chain wheel 44 by means of a cooperating belt or barge 46. The pulley or chain wheel 44 is mounted coaxially with a gear 48 which rotates integrally with it so as to enter iner a gear 50 anticlockwise, considering FIG. 2. The gear 50 carries a coaxial gear 52 which in turn causes a gear 54 to rotate clockwise and is used to rotate a gear 56 carried by a shaft 58 anticlockwise. Thus, the shaft 58 is continuously rotated by the motor and may be called hereinafter a camshaft motor driven, the shaft 58 also carrying a cam 60 which is a main element of the drive means of the feed rollers of the present invention.
La came 60 comporte un chemin de came 62 qui a été partiellement représentée sur la figure 3 et avec lequel coopère un gelet suiveur de came 64 monté à l'extrémité inférieure d'un levier 66 de came. Le levier 66 de came peut osciller dans le plan de la figure 3 autour d'un pivot 68 et il porte à son extrémité libre ou extrémité supérieure un coulisseau 7Q. Le coulisseau 70 actionne, à son tour, un dispositif de transmission et d'entrainement 72 qui coopère avec un pignon 74 qui est un pignon d'entrée des moyens d'entraRnement des rouleaux d'alimentation.Comme on le décrira ci-desssQusZ le coulisseau 70 fait également partie des moyens de réglage de la longueur d'avance du fil qui coopèrent avec le levier 66 de came et le dispositif de transmission et d'entrainement 72 et qui peuvent faire partie de l'un ou l'autre de ces éléments ou des deux. The cam 60 has a cam path 62 which has been partially shown in FIG. 3 and with which a cam follower cup 64 mounted at the lower end of a cam lever 66 cooperates. The cam lever 66 can oscillate in the plane of Figure 3 around a pivot 68 and it carries at its free end or upper end a slide 7Q. The slider 70 actuates, in turn, a transmission and drive device 72 which cooperates with a pinion 74 which is an input pinion of the means for driving the feed rollers. As will be described below, slide 70 is also part of the means for adjusting the length of advance of the wire which cooperate with the cam lever 66 and the transmission and drive device 72 and which can be part of either of these elements or both.
En considérant la figure 2 à laquelle on se réfèrera à nouveau maintenant, on notera que le pignon ou engrenage d'entrée 74 est monté sur un arbre 76 et qu'il entraine également un engrenage de plus grand diamètre 78 pour entrainer les pignons 80, 82, 84 et 86 des rouleaux d'alimentation. Un embrayage unidirectionnel ou embrayage d'entratnement par avance incrémentielles fait également partie du train d'engrenages d'entrainement des rouleaux d'alimentation et cet embrayage peut etre monté sur l'arbre 76, entre le pignon 74 et l'engrenage 78 de plus grand diamètre. Ainsi, les rouleaux d'alimentation peuvent être actionnés de façon à tourner dans une direction motrice ou d'entrainement du fil et à rester stationnaires dans le sens de retour des éléments qui comprennent le pignon 74, le dispositif de transmission et de liaison 72, le levier 66 de came et le galet 64 suiveur de came. Comme représenté sur la figure 2, les engrenages 80 82 entratnent respectivement le rouleau d'alimentation 14 et le rouleau d'alimentation 12 et les engrenages 84, 86 entraînent respectivement le rouleau d'alimentation 16 et le rouleau d'alimentation 18. Le sens d'entraînement ou d'alimentation des engrenages et le sens de rotation des rouleaux sont indiqués par des petites flèches sur les figures 1 et 2. Considering FIG. 2 to which we will now refer again, it will be noted that the input pinion or gear 74 is mounted on a shaft 76 and that it also drives a gear of larger diameter 78 to drive the pinions 80, 82, 84 and 86 of the feed rollers. A unidirectional clutch or incremental advance drive clutch is also part of the gear train for driving the feed rollers and this clutch can be mounted on the shaft 76, between the pinion 74 and the gear 78 more large diameter. Thus, the feed rollers can be actuated so as to rotate in a driving or driving direction of the wire and to remain stationary in the return direction of the elements which comprise the pinion 74, the transmission and connection device 72, the cam lever 66 and the cam follower roller 64. As shown in FIG. 2, the gears 80 82 respectively drive the feed roller 14 and the feed roller 12 and the gears 84, 86 respectively drive the feed roller 16 and the feed roller 18. The direction for driving or feeding the gears and the direction of rotation of the rollers are indicated by small arrows in Figures 1 and 2.
Comme représenté sur la figure 3 à laquelle on se réfèrera à nouveau, le dispositif de transmission et d'entraînement 72 comprend de préférence un ensemble de crémaillère qui comporte une crémaillère 88 formée sur une bielle 90 à déplacement alternatif montée pivotante, à sa partie d'extrémité droite 92, sur le coulisseau 70. Un carter 94 monté sur le moyeu du pignon 74 peut tourner sur au moins un arc limité et reçoit à coulissement la bielle et/ou la crémaillère 88, Ainsi, l'action de la bielle 90 et de la crémaillère 88 n'est pas exactement linéaire mais tend vers un mouvement oscillatoire, la biellette coulissant dans le carter pivotant 94, un palier 96 à billes ou à rouleaux étant monté dans le carter pour assurer une action de coulissement non entravée. As shown in FIG. 3 to which reference will be made again, the transmission and drive device 72 preferably comprises a rack assembly which comprises a rack 88 formed on a connecting rod 90 with alternating displacement pivotally mounted, at its part d 'right end 92, on the slide 70. A casing 94 mounted on the hub of the pinion 74 can rotate on at least one limited arc and slidably receives the rod and / or the rack 88, Thus, the action of the rod 90 and the rack 88 is not exactly linear but tends towards an oscillatory movement, the rod sliding in the pivoting casing 94, a bearing 96 with balls or rollers being mounted in the casing to ensure an unhindered sliding action.
Comme il apparaîtra clairement, les oscillations du galet 64 suiveur de came provoquées par la came par rapport à la came ou à l'arbre menant 58 produisent un mouvement oscillatoire du levier 66 autour de son pivot 68, un mouvement de va-et-vient ou légèrement oscillatoire de la bielle 90 et la rotation du pignon ou engrenage d'entrée 74 dans un sens puis dans le sens opposé sous l'action de la crémaillère 88. Les petites flèches de la figure 2 indiquent le mouvement dans la direction d'entrainement ou d'avance du fil, un mouvement de retour ou inactif se produisant dans le sens opposé.Comme mentionné ci-dessus, la rotation de la came 60 peut être continue, un mouvement de va-et-vient et/ou d'oscillation se produisant entre la came et les rouleaux d'alimentation 12 à 18, l'embrayage unidirectionnel porté par l'arbre 76 servant à terminer la rotation des rouleaux d'alimentation à la fin de la partie d'en traSnement ou d'avance du fil du cycle de fonctionnement de la machine. Comme déjà mentionné, une partie du cycle, qui peut atteindre 2700, peut être utilisée pour faire avancer le fil avec le mécanisme à rouleaux deali- mentation commandés par came de la présente invention. As will be clear, the oscillations of the cam follower roller 64 caused by the cam relative to the cam or to the driving shaft 58 produce an oscillatory movement of the lever 66 around its pivot 68, a reciprocating movement. or slightly oscillating of the connecting rod 90 and the rotation of the input pinion or gear 74 in one direction then in the opposite direction under the action of the rack 88. The small arrows in FIG. 2 indicate the movement in the direction of drive or advance of the wire, a return or inactive movement occurring in the opposite direction. As mentioned above, the rotation of the cam 60 can be continuous, a movement back and forth and / or oscillation occurring between the cam and the feed rollers 12 to 18, the unidirectional clutch carried by the shaft 76 serving to complete the rotation of the feed rollers at the end of the drive or advance part of the machine operating cycle wire. As already mentioned, a part of the cycle, which can reach 2700, can be used to advance the wire with the cam-driven processing roller mechanism of the present invention.
Comme représenté, la machine est conçue pour utiliser une gamme limitée de longueurs d'avance du fil particulièrement bien appropriée pour l'exécution de l'opération de fabrication de ressorts de soupape d'automobiles ci-dessus mentionnée, c'est-à-dire de façon à permettre une variation ou réglage de la longueur d'avance du fil entre 25 et 100 cm environ.As shown, the machine is designed to use a limited range of wire feed lengths which is particularly well suited for carrying out the above-mentioned automotive valve spring manufacturing operation, i.e. say so as to allow a variation or adjustment of the length of advance of the wire between 25 and 100 cm approximately.
Les moyens de réglage de la longueur d'avance du fil de la présente invention comprennent le coulisseau 70, comme déjà indiqué, et des moyens pour déplacer le coulisseau dans un sens et dans le sens opposé suivant la longueur du levier 66 et pour immobiliser le coulisseau dans une position de réglage désirée. Comme représenté sur la figure 3, une vis-mère 98 coopère avec le coulisseau 70 et a une partie d'extrémité 100 fixée au corps du levier 66. La rotation de la vis-mère sert à régler la position du coulisseau 70 le long du levier et une vis d'arrêt ou de blocage 102 sert à fixer le coulis- seau 70 dans sa position de réglage le long du levier. The means for adjusting the length of advance of the wire of the present invention comprise the slider 70, as already indicated, and means for moving the slider in one direction and in the opposite direction along the length of the lever 66 and for immobilizing the slide in a desired adjustment position. As shown in Figure 3, a lead screw 98 cooperates with the slide 70 and has an end portion 100 fixed to the body of the lever 66. The rotation of the lead screw is used to adjust the position of the slide 70 along the lever and a stop or locking screw 102 serves to fix the slide 70 in its adjustment position along the lever.
Ainsi, une course maximale du levier oscillant 66 est obtenue lorsque le coulisseau 70 est disposé à la limite extérieure de son déplacement, comme représenté. Lorsque la position du coulisseau est réglée par un déplacement vers l'intérieur ou vers le bas du coulisseau dans le sens de la longueur du levier de cane, des longdeurs d'avance du fil plus courtes sont obtenues, de la manière désirée. Thus, a maximum stroke of the oscillating lever 66 is obtained when the slider 70 is disposed at the outer limit of its movement, as shown. When the position of the slider is adjusted by moving the slider inward or downward in the lengthwise direction of the cane lever, shorter wire advance lengths are obtained, as desired.
Båen que la machine représentée soit limitée de la manière indiquée en ce qui concerne la gamme d'avances du fil, il est bien entendu que d'autres gammes d'avance du fil peuvent être facilement obtenues en utilisant d'autres cames d'un profil appropriée à la place de la came 60. En outre, et en ce qua concerne la réduction de l'inertie et le fonctionnement à grande vitesse de la machine, on doit faire remarquer que chacun des éléments à mouvement de va-et-vient et/ou d'oscillation est construit et agencé de façon à avoir le poids minimal et à produire des conditions d'inertie minimale. Båen that the machine shown is limited as indicated with regard to the range of wire feeds, it is understood that other ranges of wire feed can be easily obtained by using other cams of a appropriate profile in place of the cam 60. In addition, and as regards the reduction of the inertia and the high speed operation of the machine, it should be noted that each of the elements with reciprocating motion and / or oscillation is constructed and arranged so as to have the minimum weight and to produce conditions of minimum inertia.
La came 60 et/ou les cames utilisées à sa place possèdent la capacité inhérente de permettre le réglage et le choix des caractéristiques désirées d'accélération et de décélération des rouleaux d'alimentation On envisage actuellement d'utiliser une caractéristique d'accélération cycloadale pour l'opération d'avance du fil des rouleaux d'alimentation. Le mouvement de retour de la came peut être un mouvement ondulatoire suivant la seconde ou la troisième harmonique. On envisage également des mouvements d'avance et de retour suivant la troisième harmonique ainsi qu'une caractéristique sinusoaZdale modifiée pour l'accélération.The cam 60 and / or the cams used in its place have the inherent capacity to allow the adjustment and the choice of the desired characteristics of acceleration and deceleration of the feed rollers. It is currently contemplated to use a cycloadal acceleration characteristic for the feeder wire advance operation. The return movement of the cam can be a wave movement according to the second or third harmonic. We also envisage movements of advance and return following the third harmonic as well as a modified sinusoaZdale characteristic for acceleration.
Sur la figure 4, on a représenté un second mode de réalisation des moyens d'entraînement des rouleaux d'alimentation de la présente invention, qui comprend une crémaillère 88a à déplacement de va-et-vient linéaire entraînant un pignon 74a. La crémaillère 88a est entraînée par une bielle 90a qui est articulée à la cré maillée autour d'un axe 104. Le levier de came 60 est monté pivotant autour d'un pivot 106 et porte un galet 64a suiveur de came qui coopère avec une came 60a à profil de came extérieur. La construction et l'agencement de la machine à enrouler les ressorts peuvent être, par ailleurs, identiques à ceux représentés et décrits ci dessus. FIG. 4 shows a second embodiment of the means for driving the feed rollers of the present invention, which comprises a rack 88a with linear reciprocating movement driving a pinion 74a. The rack 88a is driven by a connecting rod 90a which is articulated to the mesh around a pin 104. The cam lever 60 is pivotally mounted around a pivot 106 and carries a roller 64a cam follower which cooperates with a cam 60a with external cam profile. The construction and arrangement of the machine for winding the springs can, moreover, be identical to those shown and described above.
Les figures 5 à 7 représentent des moyens de réglage de la longueur d'avance du fil qui sont susceptibles d'être réglés en marche, c'est-à-dire qui peuvent être régles pendant que la machine à enrouler les ressorts est en fonctionnement. Un levier de came 66b est pratiquement identique au levier 66 et porte un coulis seau coopérant 70b qui peut être déplacé dans le sens de la longueur de levier au moyen d'une vis-mère 98b. La vis-mère 98b est actionnée à sa partie d'extrémité inférieure ou intérieure par un petit moteur 108 qui peut être du type pneumatique ou hydraulique, tel que, par exemple, un moteur pneumatique "Gardnern ou un moteur hydraulique de la compagnie Lamina.Un dispositif de blocage ou d'immobilisation en position du coulisseau 70b peut être constitué par un petit vérin pneumatique ou hydraulique plat, tel que celui fabriqué par la société SAB Co., qui a été désigné par la réfé rence- 110. Le petit moteur de blocage 110 est monte sur sur une patte support 112 fixée, par exemple, par des vis appropriées 114 114, sur le coulisseau 70b et il comporte un organe de sortie 116 qui peut venir en appui à frottement contre une partie arrière 118 du levier de came. Comme il apparaîtra clairement, l'organe 116 est rentré ou au moons desserré de la partie 118 pendant le réglage longitudinal du coulisseau 706 par rapport au levier de came 66b, le moteur 108 servant à effectuer ce réglage de la manière requise. Lorsque la position désirée du coulisseau 70b le long du levier 66b a été atteinte, on actionne le vérin plat 110 pour repousser l'organe de coincement ou de blocage par frottement ou tige 116 en ferme appui contre la partie 118 du levier et pour immobiliser ainsi le coulisseau dans la position réglée. FIGS. 5 to 7 represent means for adjusting the length of advance of the wire which are capable of being adjusted in operation, that is to say which can be adjusted while the machine for winding the springs is in operation . A cam lever 66b is practically identical to lever 66 and carries a cooperating bucket grout 70b which can be moved in the direction of the lever length by means of a lead screw 98b. The lead screw 98b is actuated at its lower or inner end part by a small motor 108 which may be of the pneumatic or hydraulic type, such as, for example, a "Gardnern pneumatic motor or a hydraulic motor from the company Lamina. A blocking or immobilization device in position of the slide 70b can be constituted by a small flat pneumatic or hydraulic cylinder, such as that manufactured by the company SAB Co., which has been designated by the reference 110. The small motor 110 is mounted on a support leg 112 fixed, for example, by appropriate screws 114 114, on the slide 70b and it includes an outlet member 116 which can come to bear in friction against a rear part 118 of the lever As will appear clearly, the member 116 is retracted or at least loosened from the part 118 during the longitudinal adjustment of the slide 706 relative to the cam lever 66b, the motor 108 serving to effect this adjustment in the manner required. When the desired position of the slide 70b along the lever 66b has been reached, the flat cylinder 110 is actuated to push the jamming or blocking member by friction or rod 116 in firm support against the part 118 of the lever and to immobilize thus the slide in the set position.
Comme on l'observera, le moteur 108 est disposé dans un emplacement voisin du pivot 68b pour réduire au minimum les forces d'inertie pendant l'oscillation du levier de came 66b. Le moteur a également un poids minimal et des dimensions minimales, de même que le vérin de blocage 110. Le vérin de blocage 110 doit nécessairement être situé à un emplacement proche de l'extrémité extérieure du levier 66b mais son poids minimal évite qu'il pose des problèmes sérieux d'inertie. As will be seen, the motor 108 is disposed in a location adjacent to the pivot 68b to minimize the forces of inertia during the oscillation of the cam lever 66b. The motor also has a minimum weight and minimum dimensions, as does the blocking cylinder 110. The blocking cylinder 110 must necessarily be located near the outside end of the lever 66b but its minimum weight prevents it poses serious inertia problems.
Il résulte clairement de la description qui précède que les diverses caractéristiques des moyens d'entraineent des rouleaux d'alimentation de la présente invention assurent par leur coopération la réalisation d'une machine à enrouler les ressorts extrêmement précise et à grande vitesse de fonctionnement. L'élément le plus lourd et dont l'inertie est la plus grande, constitué par la came, est entraîné continuellement en rotation tandis que tous les éléments disposés entre la came et l'embrayage unidirectionnel sont conçus de façon à avoir une inertie minimale. La capacité des moyens d'entraînement à came d'utiliser une partie d'avance du fil de 2700 du cycle de fonctionnement de la machine contribue également à l'obtention d'un fonctionnement à grande vitesse ainsi que la capacité de la came de fournir les caractéristiques désirées d'accélération et de décélération des rouleaux d'alimentation et des autres éléments qu'ils entraînent. Comme indiqué, les cadences de fabrication résultantes de 130 ressorts de soupape à la minute représentent un perfectionnement important en ce qui concerne la vitesse de la machine. It follows clearly from the foregoing description that the various characteristics of the means for driving the feed rollers of the present invention ensure, by their cooperation, the production of a machine for winding the springs extremely precise and at high operating speed. The heaviest element with the greatest inertia, constituted by the cam, is continuously driven in rotation while all the elements disposed between the cam and the one-way clutch are designed so as to have minimum inertia. The ability of the cam drive means to utilize a feed portion of the 2700 thread of the machine operating cycle also contributes to obtaining high speed operation as well as the ability of the cam to provide the desired characteristics of acceleration and deceleration of the feed rollers and the other elements which they drive. As noted, the resulting production rates of 130 valve springs per minute represent a significant improvement with respect to machine speed.
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