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"Perfectionnements aux procédés et aux machines pour la fa- brication des rondelles de blocage".
La présente intention se rapporte à la fabrication de rondelles de blocage à partir d'une bande de métal, chaque rondelle comprenant une ou plusieurs spires en hélice de sorte que le corps de la rondelle peut être comprimé par la tête d'un boulon ou d'un écrou avec lequel la dite rondelle coo- père pour empêcher le boulon ou l'écrou de se desserrer.
Des machines ont été déjà construites pour la fabrication à partir d'une bande de métal, de rondelles de blocage du type indiqué ci-dessus, mais la plupart de ces machines antérieures
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étaient caractérisées par l'alimentation et l'enroulage en hélice de la barre et la séparation des diverses spires de 1' hélice au moyen de couteaux alternatifs qui fonctionnaient d'une façon intermittente dans les intervalles entre l'alimen- tation et l'enroulage de la barre. D'autres machines permet. taient seulement d'enrouler la barre en une hélice continue d'où les rondelles séparées étaient ensuite coupées au moyen d'un couteau alternatif et d'une contre-pièce qui étaient dis- tinctes des dispositifs d'alimentation et d'enroulae de la barre.
Au contraire, de ces machines antérieures qui fonctionnent de la façon décrite ci-dessus, la machine conforme à la pré- sente invention est particulièrement caractérisée par l'enrou- lage continu de la barre en hélice, et la séparation des spires individuelles de cette hélice à des intervalles prédéterminés, sans interrompre l'enroulage; de cette façon les rondelles de blocage séparées sont fabriquées à une cadence rapide. En fonc tionnement, la machine est agencée pour ramener la barre à force à une vitesse prédéterminée, à des galets tournants, et à un mandrin rotatif dont la fonction est d'enrouler continuel- lement la barre.en hélice.
Un ou plusieurs couteaux coopèrent avec un ou plusieurs galets et le mandrin, chacun de ces cou- teaux pouvant coïncider avec une arête coupante prévue sur le mandrin à des intervalles prédéterminés de sorte que les di- verses spires d'une rondelle de l'hélice sont tranchées aussi vite que l'hélice est formée. Il résulte 'de' la coopération des éléments décrits ci-dessus qua la machine permet de fa- briquer des rondelles de blocage à une'très grande vitesse par rapport aux machines antérieures.
Dans cette machine perfectionnée chaque tour du mandrin produit une rondelle et la machine permet de fabriquer des rondelles ayant un pas et un diamètre divers, par un réglage
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convenable des dispositifs enrouleurs* De plus, cotte'machine peut être réglée de façon à produire des rondelles ayant une ou plusieurs spires et dont les extrémités sont au droit l'u- ne de l'autre, ou bien décalées, ou bien encore se recouvrent l'une sur l'autre.
A titre d'exemple et pour faciliter l'intelligence de la description, on a représenté aux dessins annexés t
Figure 1, une élévation de face d'une machine conforme à l'invention; figure 2, une élévation de côté de la machine représentée à la figure 1, eertaines parties étant coupées; figure 3, une coupe en travers par la ligne 3-3 de la figure 2, en regardant dans la direction des flèches; figure 4 une coupq en travers suivant la ligne 4-4 de la figure 2, en regardant dans la direction des flèches; figure 5, une coupe verticale suivant la ligne 5-5 de la figure 1, en regardant dans la direction des flèches; figure 6, une vue partielle montrant les outils enrou- leurs et les couteaux réglés pour fabriquer les rondelles de plus large diamètre que sur la figure 1;
figure 7, une vue partielle montrant en élévation les parties représentées à la figure 6; figure 8, une coupe montrant un rouleau enrouleur et un appareil coupeur à plus grande échelle; figure 9, une coupe suivant la ligne 9-9 de la figure 8 en regardant dans la direction des flèches; figures 10 et 11, des vues de détail montrant différentes formes de rondelles fabriquées par la machine; figures 18 à 15 inclusivement, des vues partielles mon- trant le fonctionnement du déflecteur préliminaire qui com mence l'enroulement de l'hélice.
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La machine comprend (figs.1 et 2) un socle approprié 1, comportant deux montants 2 et 3 dressés verticalement entre lesquels est monté un arbre rotatif de commande 4. L'arbre 4 est agencé pour être entraîné d'une manière convenable, par exemple au moyen d'une poulie 5 portant une courroie 6 qui est commandée par un organe moteur convenable non représenté. On a prévu comme d'ordinaire des moyens pour débrayar l'arbre 4 de l'organe moteur, par exemple une fourchette de débrayage 7 permettant de faire passer la oourroie 6 de la poulie motrice 5 sur une poulie folle 8.
L'arbre de commande 4 porte un pignon 9 en prise avec un engrenage 10 monté sur un arbre 11 qui tourne dans des paliers portés par las montants 2 et 3. Comma on le voit sur la figure 3, l'arbre 11 porte un pignon 12 voisin du montant 2; ce pignon 12 engrène avec la roue dentée 13 prévue sur des manchons 14 qui peuvent tourner dans le montant 2 qui les supporte.Comme on le voit à la figure 5, chaque manchon denté 14 est prévu avec un évidement central comportant des rainures 15 qui s'é- tendent longitudinalement et chacun de ces manchons 14 est agencé pour recevoir l'extrémité 16 de section réduite d'un arbre 17.
Dans la construction de l'extrémité réduite 16 de chaque arbre 17 on a prévu un certain nombre de clavettes 18 correspondant aux rainures 15 ; comme les clavettes 18 sont arrondies, chaque arbre 17 peut pivoter d'une façon limitée par rapport à son manchon support 14 et se déplacer longitu- dinalement.
Chaque arbre 17 passe librement par une ouverture 19 dans le montant antérieur 3; il est supporté et peut tourner dans un palier antifractionné 20 porté par une cage 21, Les cages de palier 21 sont maintenues à distance par des ressorts 22 que l'on aperçoit aux figures 1 et 5 et la distance entre les arbres 17 est déterminée par le système de vis 23 et 24. Les
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vis supérieures 23 limitent le mouvement vers le haut de la cage de palier 21 de l'arbre supérieur 17 tandis que les écrous
24 servent à supporter la cage de palier 21 de l'arbre infé- rieur 17.
En se reportant aux figures 1 et 5, on voit que chaque arbre 17 porte un galet enrouleur 25 comportant une rainure
26 ; ces galets 25 sont supportés au-dessus et au-dessous d'un mandrin d'enroulement 27 avec leurs rainures 26 décalées lon- gitudinalement sur le mandrin de façon à appliquer la barre sur ce mandrin en l'enroulant en hélice. Le mandrin d'enrou- lement 27 est logé dans un arbre 28 qui s'étend en arrière, au travers du montant 3, et qui est monté de façon à prouvoru tourner au voisinage de son extrémité dans un palier 28a,por té par une console 29 fixée au montant postérieur 2. L'arbre 28 porte un pignon 30 en prise avec une roue 31 portée par un arbre auxiliaire 32 placé en arrière et traversant le montant 2 sur lequel il est monté, dans une portée comme représenté à la figure 3.
L'arbre auxiliaire 32 porte un pignon 33 en prise avec une roue 34 montée sur l'arbre 11 de sorte que le mandrin 27 peut être entraîné au synchronisme avec les arbres 17 des galets d'enroulement; toutefois, sa vitesse est diffé- rente, celle-ci étant déterminée par les diamètres des ron- delles à enrouler, comme il est plus complètement décrit ci- après.
Gomme on le voit aux figures 2 et 4 l'arbre de commande 4 porte un pignon 35 disposé pour entraîner un arbre 36 paral lèle au premier, par l'intermédiaire d'engrenages 37 portés par les arbres auxiliaires 38; le sens de rotation de l'arbre 36 est indiqué par une petite flèche (fig.4)* Comme on le voi à la figure 2, l'arbre 36 peut tourner dans un bossage 39 dressé verticalement sur le bâti 1 ; il porte un pignon d'ang: 40 à son autre extrémité, lequel engrène avec un pignon 41
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porté par un arbre vertical 42. L'arbre 42 peut tourner dans une console qui s'étent en avant et il porte à son extrémité supérieure un galet d'alimentation 44.
Un galetd'alimentatio fou 45 est disposé pour maintenir la barre 28 au contact de la périphérie du galet d'alimentation positivement entraîné 44, au moyen d'un système de vis 46 portant contre le palier de l'arbre 47 sur lequel le galet 45 est monté. La barre S au moyen d'une plaque 48 fixée à la console 43 est dirigée entre les galets 44 et 45et prévue avec une ou- verture ayant sensiblement la même distension que la section de la barre, laquelle peut être ronde ou rectangulaire sui- vant les besoins.
La rotation du galet 44 en coopération avec le galet 45 est réglée pour introduire la barre S dans un guide 49 qui est nterposéentre le mandrin 27 et les galets d'alimentation de façon à constituer une rainure longitudinale 50.
Le guide 49 est fixé sur le montant 3 par une pièce 51 que l'on peut régler sur le montant au moyen de boulons 52 vissés dans le dit montant 3 et passant dans des rainures in- curvées 53 prévues dans le bloc 51. Le guide 49 est fixé à la pièce 51 par une plaque de fixation 54 et des boulons 55 10 gés dans la pièce 51. Bien entendu le guide 49 peut être ajus- té longitudinalement sur la pièce 51 par rapport au mandrin 27,, tandis que la position de la pièce 51 peut être modifiée pour amener la barre S tangentiellement à des mandrins 27 de différents diamètres.
Une pointe enrouleuse 56 est disposée en face du guide 49 et elle est fixée sur un support 57 au moyen d'une plaque 58 et de boulons 59. La pointe enrouleuse 56 est maintenue contre la pression de la barre à enrouler au moyen d'un goujon 60 vissé dans le support 57 et pénétrant dans une rainure 61 dans laquelle la pointe enrouleuse 56 est réglable. La pièce 57 est montés/sur le support 3 au, moyen des oreilles 62, de
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chevilles 63 qui passent: dans les oreilles 62 et -des extré- mités fourchues du support 57. Il est évident que la pointe enrouleuse 56 peut être facilement réglée par rapport à l'axe du mandrin 27 pour différents diamètres de rondelles à enrou- ler, le goujon 60 maintenant toujours la pointe enrouleuse 56 dans la position de réglage contre la pression de la barre que l'on enroule.
On voit clairement à la figure 1, que le mandrin 27 est prévu pavée une échancrure 64 ; l'un quelconque des couteaux 65 portés par l'arbre supérieur 17 peut èoagir avec le rebord de cette échancrure 64 pour détacher une rondelle de la barre enroulée sur le mandrin 27 sans interrompre l'enroulement.
Il est aussi évident par la figure 1 que si les couteaux 65 ' sont au nombre de quatre, comme représenté, le mandrin 27 doit faire quatre tours complets tandis que l'arbre 17 portant les couteaux en fait un. Le réglage de la vitesse du mandrin 27 est rendu possible par des engrenages 33 et 34 entre les ar- bres 32 et 11, respectivement; il est évident que le rapport de vitesse entre le mandrin 27 et l'arbre 17 peut être modi- fié en changeant les engrenages 33 et 34.
Ainsi lorsqu'on veut fabriquer des -rondelles de plus grand diamètre sur un mandrin plus gros 27a l'arbre 17 porte seulement deux couteaux 65a voir figures 6 & 7) et l'arbre 28 est entraîné à une vi- tesse sensiblement moitié de la vitesse du mandrin 27 ooopé- rant avec les quatre couteaux 65 De plus, l'engrenage 37 peut être aisément changé pour faire varier la vitesse de rotation du galet d'alimentation 44 suivant la vitesse à laquelle la barre S doit être enroulée sur le mandrin 27.
Aux figures 8 et 9 on a représenté une disposition grâce à laquelle les couteaux 65 peuvent être facilement réglés pour compenser l'usure résultant du fonctionnement continu* L'arbre 17 est prévu avec une partie plus faible 17asur laquel le
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est olaveté le disque enrouleur 25 ainsi qu'une tête à couteaux est prévue avec un certain nombre de rainures radiales 67
66. La tête à couteaux 66et une gorge annulaire 68 à l'inté- rieur de laquelle est logée une plaque réglable 69.
Les cou- teaux 65 sont assujettis dans les rainures 67 et la plaque réglable 69 est fixée dans la rainure 68 au moyen d'un écrou
70 vissé sur l'arbre 17; cet écrou tend à coincer le disque
25 et la tête à couteaux 66 contre l'épaulement 71 prévu à l'extrémité plus faible 17a de l'arbre 17.
La plaque réglable 69 comporte un certain nombre d'échan- crures 72 sur lesquelles talonnent les couteaux 65 et il est évident qu'en faisant tourner la plaque 69 par rapport à la tête 66 les surfaces inclinées des échancrures 72 tendent à opise les couteaux 65 vers l'extérieur au travers des rainu- res 67,NOrmalemet pour éviter que ia plaque réglable 69 tour- ne sur la tête 66, on a prévu une goupille 73 logée dans un trou prévu sur la tête 66 et aussi dans une ou plusieurs échan- crures 74 pratiquées à la périphérie intérieure de la plaque
69 ; lorsqu'ensuite on désire faire sortir dàvantage les cou- teaux 65 de la ête 66 dans le but de compenser l'usure, la plaque 69 est dégagée et tournée pour amener l'échancrure suivante 74 au droit de la goupille 73 dans la tête 66.
De cette manière tous les couteaux 65 sont poussés à l'extérieur de la même quantité, de sorte qu'ils coupent uniformément quand la machine est à nouveau mise en marche.
De ce qui précède, on voit que la machine conforme à 1'in vention pour la fabrication de rondelles de blocage, est sus- ceptible d'une grande marge de réglage pour l'adapter à l'en- roulage et au coupage de rondelles de pas et de diamètres variés. La montage universel des arbres 17 qui portent les disques d'enroulage 25 et les couteaux 65, est particulière- ment avantageux car il permetdde régler les disques dtenrou- lage 25 et les couteaux 65 dans le sens vertical, suivant différentes dimensions de mandrin, au moyen des vis 23 et 24.
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De plus les arbres 17 peuvent être réglés longitdulelen pour faire varier le pas des rondelles enroulées par les dis-' ques 25; on fait ceci au moyen des fourchettes 75 embrassant chaque arbre entre les colliers 76. Chaque fourchette 75 est montée sur une tige filetée 77 portant des écrous 78 pour dé- terminer la position de la fourchette 75 sur la tige 77. En tournant les écrous 78 dans la même direction, la fourchette
75 peut être déplacée vers la gauche ou vers la droite et l' on pousse ainsi l'arbre 17 de façon à mettre convenablement en place le disque d'enroulage 25 qu'il supporte. Quand l'un des arbres 17 est ainsi déplacé longitudinalement des clavt tes 18 glissent facilement dans les logements ou rainures 15 à l'intérieur des manchons 14.
Les différentes inclinaisons des arbres 17 pour l'enroulage de rondelles de divers diamè- tres et de différents pas, sont représentées à une échelle quelque peu exagérée aux figures 5 et 7; il est évident que cette inclinaison est faible dans une machine de dimensions normales.
En fonctionnement, la machine peut être réglée de façon à couper les rondelles de une ou plusieurs spires, suivant le besoin, en faisant varier le nombre de couteaux 65 utilisés avec un mandrin donné 27; il est évident que la suppression de tout autre couteau 65 à la figure 1 aura pour résultat de couper des rondelles dont chacune possède deux spires, comme représenté à la figure 11.
Normalement la vitesse du galet , d'alimentation 44 est telle qu'il entraîne la barre S de fa con que les extrémités tronçonnées de chaque rondelle soient sensiblement au droit ,1'une de l'autre; c'est-à-dire que le tronçonnage se produit au méme endroit pour chaque spire com me on le voit à la figure 10 Il est cependant possible de diminuer la vitesse du galet 44 de façon que la vitesse d'a menée de la barre 8 soit moindre que la vitesse périphérique
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du mandrin 27; dans ce cas, les couteaux 65 coopèrent avec l'échancrure 64 avant qu'une spire complète soit enroulée, et chaque rondelle aura ses extrémités espacées, comme représen- té à la figure 11.
Ou bien encore le galet 44 peut être plus rapidement entraîné de sorte que les extrémités des rondelles se recouvrent l'une l'autre.
Aux figures 12, 13 et 14, on a représenté un dispositif pour assurer la dourbure en hélice de la tête de la barre, de sorte que le fonctionnement continu de la machine n'a pas be- soin d'être interrompu quand une longueur ou un ensemble de barres est passé et que l'extrémité de'nouveaux ensembles ou d'une nouvelle longueur de barre est dirigée vers les galets d'alimentation* A la figure 12, la barre S représentée est ame -née aux galets enrouleurs 25 qui sont construits et entraînés de la même manière que dans la figure 1, comme l'est aussi le mandrin 27 animé d'un mouvement rotatif.
A la place de l'ou- til enrouleur 56 on a substitué un galet enrouleur 75 tour- nant librement; lequel est monté sur un arbre 76 porté par une tige 77. Le galet 75 est de diamètre bien inférieur à celui des galets entraînés 25 et la périphérie du galet 75 est à une distance de la surface de l'arbre 27 juste égale à l'épaisseur de la barre S. Dans l'espace sensiblement triangulaire entre le galet supérieur 25 et le galet 75, on a placé un déflec- teur 78 qui, on le voit sur la figure 14, présente une surface courbe 79 ayant sensiblement le même rayon de courbure que l'hélice à enrouler, les deux autres faces 80 et 81 ayant sensiblement les mêmes rayons que la périphérie, des galets 25 et 75 respectivement.
Comme on le voit à la figure 15 le déflecteur 78 possède une partie principale 82 s'étendant vers le bas et terminée par une oreille 83 grâce à laquelle le déflecteur luiême peut être monté à pivotement sur un axe fixe 84. La partie
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principale 82 présente una surface courbe 85 ayant sensible- ment le même rayon que la périphérie de l'arbre 27 qui est représenté en coupe, à la figure 14, comme s'il avait été cou pé par un plan vertical parallèle à la surface plane 86,juste en-dessous de la surface 79 qui courbe la barre., Cette surface plane 86, s'étend autour et au contact de la surface courbe
81, à angle droit, de sorte que la périphérie du galet 75 s'ajuste exactement dans l'angle entre les surfaces 81 et 86.
Quand la tête d'un nouveau morceau de barre S atteint surface 79 du déflecteur 78 comme représenté à la figure 14, elle est recourbée vers le bas autour de l'arbre 27, dans 1 espace limité par la surface courbe 79, la surface plane 86 et la périphérie de l'arbre lui-même.
En conséquence, la barre est aisément recourbée en hélice et elle continue à être ame née à force; le galet 75 sert alors à guider la barre dans l'espace entre l'arbre et le galet entraîné inférieur 25,com me représenté à la figure 12; de cette façon l'alimentation continue de la barre se poursuit, avec formation continue d'u ne hélice d'où les rondelles sont coupées par la combinaison des organes coupants 65, et de l'épaulement 64 sur l'arbre 25 comme précédemment décrit.
Une fois que l'enroulement de l'hé- lice à commencé, le déflecteur 78 devient à peu près sans ao- tion puisque la courbure de la barre est alors commandée par le galet 75 Il n'y a pas réallement contact frottant entre la barre et la surface 79 pendant l'enroulement de l'hélice, puisque le déflecteur est monté pivotant et qu'il oscille n arrière dans l'espace triangulaire entre le galet supérieur 25 et le galet enrouleur 75 Cependant quand une longueur ou un ensemble de barres arrive à sa fin, et que l'extrémité dtune nouvelle longueur est amenée au dispositif enrouleur, immédiatement en arrière de 1'extrémité de la longueur précé- dente qui s'échappe,
le déflecteur 78 entre immédiatement en
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action pour recourber la tête de la nouvelle longueur de barre autour de l'arbre 27 de la sorte que la forme en hélice lui est facilement donnée et qu'jl n'y a pas d'interruption dans lo'fonctionement continu de la machine qui enroule la barre en hélice et tranche les rondelles, comme précédemment décrit.
Il est par suite visible que la fonction essentielle de la pièce 78 est celle d'un déflecteur préliminaire destiné à combler l'espace triangulaire entre le galet supérieur 25, le galet enrouleur 75 et le mandrin 79, et à recourber la tête d'un nouvel ensemble de barres dans l'espace entre le mandrin
79 et le gale enrouleur 75, sans interrompre le fonctionne- ment de la machine . Après avoir accompli le recourbement préliminaire, la pièce 78 devient inopérante pondant l'enrou- lement normal de la barre, quoiqu'elle reste toujours prête à fonctionner au contact d'une nouvelle extrémité de barre.
On voit par la description qui précède du fonctionnement et du réglage de la machine, que celle-ci permet une produc- tion rapide et économique de rondelles ayant des dimensions, un pas et une longueur diverses. De plus, la machine conforme à l'invention diffère radicalement des machines à fabriquer les rondelles précédemment construites, en raison du fait que cette machine est particulièrement caractérisée par l'en- roulement continu d'une bande en forma d'hélice et le coupage de cette hélice en rondelles séparées à des intervalles prédé- terminées sans interrompre l'enroulage.
En raison des carac- téristiques ci-dessus, cette machine présente de nombreux avantages par rapport aux machines antérieures pour la fabri- cation des rondelles, lesquelles emploient des couteaux alter- natifs fonctionnant à des moments déterminés, avec des moyens pour alimenter et enrouler la barre d'une façon intermittente; en effet, la production de telles machines est interrompue à chaque fois qu'une rondelle est coupée. Pour la même raison,
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la machine conforme à l'invention présente des avantages par rapport aux machines permettant l'enroulage continu de la bar re en une opération ensuite le tranchage séparé des rondelles de la barre enroulée, par un couteau alternatif, dans une opé- ration suivante.
En d'autres termes, le principe essentiel de cette machine, qui la différencie des antériorités, réside dans la fabrication continue d'une hélice à partir de la barre de métal et le tranchage de celle-ci en rondelles au fur et à mesure que la barre est enroulée.