WO2001062411A1 - Dispositif de cambrage de fil - Google Patents

Dispositif de cambrage de fil Download PDF

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Yves Latour
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Ateliers De Constructions Mecaniques Latour Et Fils
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    • 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 present invention relates to a wire bending device.
  • the machines of this second category all implement the same bending process which consists in passing the wire between two bending tools, one of which is fixed and the other mobile in rotation concentrically to that which is fixed.
  • the wire from a spool or a boot passes through a straightener, then is taken care of by a fitting system which brings the desired length to a bending head, which is generally mobile in rotation around of the axis of the wire, and comprises a fixed finger for holding the wire and a camber roller capable of rotating concentrically with said finger in order to camber the wire.
  • the change of direction of curvature is obtained by modifying the starting position of the finger and the roller, the positions of which are reversed with respect to the wire, which is achieved by axial rotation around the wire or, when said rotation is not possible , by displacement after their retraction in the head.
  • This process avoids the retraction phases of the bending roller, since the two rollers can at will alternately become bending roller or fixed finger for holding the wire.
  • a device comprising, in a bending head movable in rotation about the axis of the wire, on the one hand two parallel shafts, between which passes transversely, externally to said head. bending, the wire to be bent, said shafts being connected by means of a part comprising two identical toothed wheels secured to one another not coaxially by their sides, said shafts each passing axially and integrally through one of said wheels gear; on the other hand, for each of said shafts, a guide path in an arc of a circle, the guide path of one shaft being coaxial with the other shaft; and on the other hand, a toothed wheel driven in rotation in one direction or the other, positioned in the region opposite the concave parts of said guide tracks and so as to mesh with said toothed wheels.
  • This device is relatively complex and has the drawback of being unreliable over time.
  • the object of the present invention is to remedy this drawback by proposing a cambering device operating according to the same method, and which is of a more robust design and therefore more reliable.
  • the wire bending device object of the present invention is of the type comprising a bending head carrying two bending tools between which passes the bending wire, each of said tools being capable of being rotated concentrically around the other which then is fixed, and it is essentially characterized in that it comprises:
  • the axis around which the tools can rotate is arranged at the intersection of the axis of movement of the wire to be bent and a line joining the axes of the tools.
  • the bending tools consist of rollers.
  • the mechanical means consist of stepping motors associated with transmission means.
  • the bending head is mounted in rotation on an arm, itself mounts in pivoting relation to a means for supplying the wire to be bent.
  • Figure 1 shows a partial schematic view of the bending device according to the invention.
  • Figures 2a, 2b and 2c show partial schematic views of the same device during different phases of a bending operation.
  • a bending device which comprises a means 1 for fitting a bending wire 2 and a bending head 3.
  • the fitting means 1 is capable, under the action of not shown motor means, of driving the wire 2 axially, in the direction of the bending head 3, arrow X ⁇ , or in the opposite direction, an arrow X B.
  • the bending head 3 comprises two bending tools, in this case two rollers 30 and 31 mounted in free pivoting on shafts 32 and 33 respectively, and between which the wire to be bent 2 passes.
  • the bending head is movable in rotation about an axis 34, parallel to the shafts 32 and 33 and, in this particular embodiment, located in the middle of the segment which joins the latter, this rotation being able to be carried out clockwise , arrow Y A , or in the opposite direction, arrow Y B.
  • the bending head 3 is pivotally movable relative to the fitting means 1, so as to describe a trajectory in the form of an arc of a circle, clockwise, arrow Z A , or in the opposite direction, arrow Z B.
  • roller 30 remains stationary, while roller 31 rotates concentrically with the roller 30 according to an arrow B, to arch the wire 2.
  • the movement along arrow B is obtained, starting from a starting position such as that shown in FIG. 1, by the superposition of a movement along Y B and Z B , as well as, successively, movements along X B and X A.
  • the movement along arrow A is obtained by superimposing a movement along Y A and Z A , as well as, successively, movements along X B and X A.
  • the bending device according to the invention makes it possible to bend the wire.
  • Such a bending device uses proven mechanical means, which therefore have high reliability.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de cambrage de fil du type comportant une tête de cambrage (3) portant deux outils de cambrage (30, 31) entre lesquels passe le fil à cambrer (2), chacun des outils étant susceptible d'être mené en rotation concentriquement autour de l'autre qui alors est fixe. Il comporte: des moyens mécaniques (1) aptes à déplacer le fil à cambrer (2) axialement dans un sens ou dans un autre (XA, XB); des moyens mécaniques aptes à entraîner les outils (30, 31) en rotation, dans les deux sens (YA, YB), autour d'un axe (34) parallèle à ceux (32, 33) des outils (30, 31); des moyens mécaniques aptes à déplacer dans les deux sens (ZA, ZB) les outils (30, 31) dans un plan perpendiculaire à l'axe (34) autour duquel ceux-ci peuvent tourner; et des moyens de calcul et de commande aptes à gérer le fonctionnement en simultané des moyens mécaniques de manière à obtenir une superposition des mouvements que ceux-ci génèrent.

Description

DISPOSITIF DE CAMBRAGE DE FIL.
La présente invention a pour objet un dispositif de cambrage de fil.
Il existe à ce jour deux grandes catégories de machines à cambrer les ils métalliques , celles utilisées pour les grandes séries qui comportent des outils de cintrage placés dans une position correspondant au profil à donner au fil métallique, 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 toutes en œuvre le même procédé de cambrage qui consiste à faire passer le fil entre deux outils de cambrage dont l'un est fixe et l'autre mobile en rotation concentriquement à celui qui est 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' aménage qui en amène la longueur voulue à une tête de cambrage , laquelle est généralement mobile en rotation autour de l'axe du fil, et comporte un doigt fixe de maintien du fil et un galet de cambrage susceptible de tourner concentriquement audit doigt afin de cambrer le fil .
Le changement de sens de courbure est obtenu en modifiant la position de départ du doigt et du galet, dont les positions sont inversées par rapport au fil, ce qui est réalisé par rotation axiale autour du fil ou, quand ladite rotation n'est pas possible, par déplacement après leur escamotage dans la tête.
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 de l' expérience, leur programmation devient aisée.
Toutefois , pour de grandes séries , on constate rapidement leur lenteur, en raison du temps d'escamotage du galet et du doigt qui représente environ 40% du temps total d'une opération de cambrage.
Pour pallier cet inconvénient il a été proposé, notamment dans le document FR 2.744.941, de faire passer le fil à cambrer entre deux galets chacun susceptibles d' être mené en rotation concentriquement autour de l'autre qui alors est fixe.
Ce procédé évite les phases d'escamotage du galet de cambrage, puisque les deux galets peuvent à volonté devenir alternativement galet de cambrage ou doigt fixe de maintien du fil.
Pour mettre en œuvre ce procédé, il est proposé dans ce document un dispositif comprenant dans une tête de cambrage mobile en rotation autour de l' axe du fil , d' une part deux arbres parallèles, entre lesquels 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 coaxialement 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 menée en rotation dans un sens ou dans l'autre, positionnée dans la région en regard des parties concaves desdits chemins de guidage et de manière à s ' engrener sur lesdites roues dentées . Ce dispositif est relativement complexe et présente l'inconvénient d'être peu fiable dans le temps.
Ce manque de fiabilité est accru par le fait que la conduite des arbres dans les chemins de guidage est réalisée par l'intermédiaire de patins glissants, lesquels sont confrontés à des problèmes d' usure .
La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient en proposant un dispositif de cambrage fonctionnant selon le même procédé, et qui est de conception plus robuste et donc plus fiable.
Le dispositif de cambrage de fil objet de la présente invention est du type comportant une tête de cambrage portant deux outils de cambrage entre lesquels passe le fil à cambrer, chacun desdits outils étant susceptible d' être mené en rotation concentriquement autour de l'autre qui alors est fixe, et il se caractérise essentiellement en ce qu' il comporte :
- des moyens mécaniques aptes à déplacer le fil à cambrer axialement dans un sens ou dans un autre ,
- des moyens mécaniques aptes à entraîner lesdits outils de cambrage en rotation, dans les deux sens, autour d'un axe parallèle à ceux desdits outils ,
- des moyens mécaniques aptes à déplacer dans les deux sens lesdits outils dans un plan perpendiculaire à l'axe autour duquel ceux-ci peuvent tourner,
- et des moyens de calcul et de commande aptes à gérer le fonctionnement en simultané desdits moyens mécaniques de manière à obtenir une superposition des mouvements que ceux-ci génèrent. La superposition des mouvements génères par les différents moyens mécaniques permet de réaliser de manière relative le positionnement et l'immobilisation de l'un des outils par rapport au fil a cambrer tout en faisant tourner l'autre outil concentriquement audit outil immobilisé .
Selon une caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, l'axe autour duquel peuvent tourner les outils est disposé à l'intersection de l'axe de déplacement du fil à cambrer et d'une ligne joignant les axes des outils.
Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, les outils de cambrage consistent en des galets .
Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, les moyens mécaniques consistent en des moteurs pas à pas associés à des moyens de transmission.
Selon un mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, la tête de cambrage est montée en rotation sur un bras , lui-même monte en pivotement par rapport a un moyen d' aménage du fil à cambrer.
Les avantages et les caractéristiques du dispositif selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexe, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif.
Dans le dessin annexé :
La figure 1 représente une vue schématique partielle du dispositif de cambrage selon l'invention. Les figures 2a, 2b et 2c représentent des vues schématiques partielles du même dispositif lors de différentes phases d'une opération de cambrage.
En référence à la figure 1, on peut voir de manière schématique un dispositif de cambrage selon l'invention, qui comporte un moyen d' aménage 1 d' un fil à cambrer 2 et une tête de cambrage 3.
Le moyen d' aménage 1 est apte, sous l'action de moyens moteurs non représentés , à entraîner le fil 2 axialement , en direction de la tête de cambrage 3, flèche XΛ, ou dans le sens contraire, une flèche XB.
La tête de cambrage 3 comporte deux outils de cintrage , en l'occurrence deux galets 30 et 31 montés en pivotement libre sur des arbres respectivement 32 et 33, et entre lesquels passe le fil à cambrer 2.
La tête de cambrage est mobile en rotation autour d'un axe 34, parallèle aux arbres 32 et 33 et, dans ce mode de réalisation particulier, situé au milieu du segment qui joint ces derniers, cette rotation pouvant s' effectuer dans le sens horaire , flèche YA, ou dans le sens contraire, flèche YB.
De plus , la tête de cambrage 3 est mobile en pivotement par rapport au moyen d' aménage 1 , de manière à décrire une trajectoire en forme d'arc de cercle, dans le sens horaire, flèche ZA, ou dans le sens contraire, flèche ZB.
On notera qu' il est également possible que le déplacement de la tête de cambrage 3 soit réalisé de manière rectiligne . Cette variante présente des avantages du point de vue programmation des moyens de calcul et de commande, par contre elle est de construction plus complexe. Les dif érents mouvements sont réalisés par l' intermédiaire de moyens mécaniques , non représentés , tels que par exemple des moteurs pas à pas associés à des moyens de transmission, dont le fonctionnement est géré en simultané par des moyens de calcul et de commande permettant une superposition des ces mouvements .
La superposition de ces mouvements permet d' immobiliser le galet 30 ou le galet 31 par rapport au fil à cambrer 2 , tout en faisant tourner autour du galet immobilisé 30 ou 31, le galet, respectivement 31 ou 30, qui entraîne et cambre le fil 2.
La stricte superposition des mouvements selon YA, YB, ZA et ZB, permet la rotation de l'un des galets autour de l'autre qui est positionné sur un axe parallèle au fil 2 sans toutefois demeurer immobile. L'immobilisation est donc obtenue de manière relative par le déplacement du fil 2 selon XA et XB, qui permet d'annuler le déplacement des galets .
En référence à la figure 2a, on peut voir que lors d'un cambrage du fil 2 dans le sens contrahoraire , le galet 30 demeure immobile, tandis que galet 31 tourne concentriquement au galet 30 selon une flèche B, pour cambrer le fil 2.
Le mouvement selon la flèche B est obtenu, en partant d'une position de départ telle que celle représentée sur la figure 1 , par la superposition d'un mouvement selon YB et ZB, ainsi que, successivement, des mouvements selon XB et XA.
Le mouvement de recul puis d' avance du fil 2 selon XB et XA est nécessité par le fait que dans l'opération de cambrage représentée, l'angle de pliage est supérieur à 90°. Sur la figure 2b, la tête de cambrage 3 est replacée en position de départ, tandis que le fil 2 avance selon XA en vue de réaliser une autre opération de cambrage .
En référence maintenant à la figure 2c, on peut voir une opération de cambrage du fil 2 dans le sens horaire, ainsi de manière relative, le galet 31 demeure immobile, tandis que galet 30 tourne concentriquement au galet 31 selon une flèche A, pour cambrer le fil 2.
Le mouvement selon la flèche A est obtenu, par la superposition d'un mouvement selon YA et ZA, ainsi que, successivement, des mouvements selon XB et XA.
De la même manière que pour l'opération de cambrage représentée sur la figure 2a, le mouvement de recul et d'avance du fil 2 selon XB et XA est nécessité par le fait que l'angle de pliage est supérieur à 90° .
Le dispositif de cambrage selon l'invention permet de réaliser le cambrage de fil. Un tel dispositif de cambrage utilise des moyens mécaniques éprouvés , qui présentent donc une grande fiabilité.

Claims

REVENDICATIONS
1) Dispositif de cambrage de fil du type comportant une tête de cambrage portant deux outils de cambrage entre lesquels passe le fil à cambrer, chacun desdits outils étant susceptible d'être mené en rotation concentriquement autour de l' autre qui alors est fixe, caractérisé en ce qu'il comporte :
- des moyens mécaniques (1) aptes à déplacer le fil à cambrer axialement dans un sens ou dans un autre (XA, XB) ,
- des moyens mécaniques aptes à entraîner lesdits outils de cambrage (30, 31) en rotation, dans les deux sens (YA, YB) , autour d'un axe (34) parallèle à ceux (32, 33) desdits outils (30, 31) ,
- des moyens mécaniques aptes à déplacer dans les deux sens (ZA, ZB) lesdits outils (30, 31) dans un plan perpendiculaire à l'axe (34) autour duquel ceux-ci peuvent tourner,
- et des moyens de calcul et de commande aptes à gérer le fonctionnement en simultané desdits moyens mécaniques de manière à obtenir une superposition des mouvements que ceux-ci génèrent.
2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (34) autour duquel peuvent tourner les outils (30, 31) est disposé à l'intersection de l'axe de déplacement du fil à cambrer (2) et d'une ligne joignant les axes des outils (32, 33) .
3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les outils de cambrage consistent en des galets (30, 31) . 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que les moyens mécaniques consistent en des moteurs pas à pas associés à des moyens de transmission .
5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête de cambrage (3) est montée en rotation sur un bras , lui-même monté en pivotement par rapport à un moyen (1) d' aménage du fil à cambrer (2) .
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