Machine automatique pour la fabrication de ressorts en fil d'acier
La présente invention a pour objet une machine automatique pour la fabrication de ressorts en fil d'acier, à l'exclusion des ressorts pour l'horlogerie, comprenant un plateau sur lequel sont montés des outils de formage coulissant en direction du centre du plateau, des moyens pour faire avancer le fil perpendiculairement au plateau, des moyens de serrage et des moyens d'avance du coupage du fil, caractérisée par le fait que les moyens d'avance du fil comprennent deux pinces, I'une fixe et l'autre mobile, travaillant alternativement et que les moyens de serrage et de coupage comprennent une pièce cylindrique tournant dans une pièce fixe solidaire dudit plateau, la pièce mobile présentant, pour le passage du fil, un trou excentré correspondant avec un trou excentré de la pièce fixe,
des moyens étant prévus pour entraîner la pièce mobile en rotation de manière à serrer dans un premier temps puis à couper le fil au ras du trou de la pièce dans un deuxième temps.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention.
La fig. 1 représente une vue en élévation et en coupe longitudinale de la machine;
la fig. 2 représente un détail de la commande de l'avance du fil;
la fig. 3 en représente une vue partielle de dos;
la fig. 4 représente, en coupe, à plus grande échelle, le dispositif de serrage et de coupage.
La machine représentée comprend un bâti 1 sur lequel est fixé un plateau circulaire 2 portant des outils coulissants 3 disposés en couronne et commandés par des cames 4 par l'intermédiaire de pignons 5 et d'une couronne dentée 6, ces outils travaillant successivement selon un cycle et un mouvement déterminés pour former le ressort sur un piton de roulage 7 ou sur une broche mobile non représentée.
L'arrivée du fil 8 se fait par le centre d'un arbre coulissant 9, traverse ensuite un arbre rotatif 19 présentant un trou excentré pour sortir finalement dans le périmètre du piton de formage 7. L'avance du fil est assurée par deux pinces 10 et 11, la pince 10 étant fixée à l'extrémité de l'arbre 9 et mobile avec cet arbre, tandis que la pince 1 1 est fixe. Chaque pince comprend une mâchoire fixe10a, respectivement 1 la. et une mâchoire mobile 10b, respectivement 1 lb, un ressort 12, respectivement 13, tendant à appliquer la mâchoire mobile contre la mâchoire fixe.
Les pinces 10 et 1 1 sont ouvertes alternativement par un arbre coulissant 30 portant à son extrémité un nez 31 qui vient, lors du déplacement de l'arbre 30, buter alternativement sur les leviers portant les mâchoires mobiles de manière à ouvrir alternativement les pinces.
L'avance des arbres 9 et 30 est assurée par des bras 14 et 15 commandés par des cames, tandis que le recul de ces arbres 14 et 15 est assuré par des ressorts. Une vis micrométrique 16 permet de limiter le recul de l'arbre porte-pince 9 et sert ainsi au réglage de l'avance du fil, la position avancée de la pince 10 étant toujours la même. Le bras 14 est commandé par une came 28, tandis que le bras 15 est commandé par une came 29. Ces deux cames sont solidaires d'un axe portant une roue dentée 17 à denture conique engrenant avec une roue dentée analogue 18 perpendiculaire à la roue 17 et dont l'arbre porte deux cames 26 et 27 pour la commande du serrage et du coupage du fil.
Le dispositif de serrage et de coupage du fil comprend l'arbre 19 monté sur roulement à billes et présentant à l'une de ses extrémités une couronne dentée 22 engrenant avec un pignon 25 monté en bout d'un arbre 39 commandé par un bras 32 lui-même soumis à l'action des cames 26 et 27. L'arbre 19 est percé d'un trou 19b excentré et parallèle à l'axe de cet arbre (fig. 4) la première partie 19c du trou étant conique pour faciliter la pénétration du fil 8 dans le trou en bout et assurer en outre une déviation progressive de ce fil. L'arbre 19 porte en bout un axe porte-douille 33a pouvant tourner dans la creusure cylindrique d'une pièce 33 fixée ellemême sur un flasque 34 fixé sur le plateau 2.
L'axe portedouille 33a porte à son extrémité une douille 20 disposée obliquement et guidant le fil vers un trou 21 pratiqué dans la paroi de la pièce fixe 33 et débouchant à côté du piton de roulage 7. Le serrage du fil est assuré par un léger déplacement angulaire de l'axe porte-douille par rapport au trou 21. En faisant tourner davantage l'axe porte-douille, on sectionne le fil partiellement dans le plan de contact de la douille 20 et de la pièce 33. L'axe porte-douille 33a n'est pas fixé rigidement à l'extrémité de l'arbre 19, mais il est accouplé à celui-ci par l'intermédiaire d'un plot 23 s'engageant dans une fente diamétrale 24 de l'axe porte-douille. Un contact précis de l'extrémité de l'axe porte-douille et de la paroi frontale du flasque 33 est assuré par un ressort 40.
La came 26 commandant le coupage et la came 27 commandant le serrage agissent sur un bras unique 32 se divisant en deux branches 35 et 36, l'une ou l'autre de ces branches pouvant être accouplée à un levier 37 fixé sur l'arbre 39.
Les opérations se déroulent de la manière suivante:
Sous l'action du bras 14 L'arbre 30 avance, libérant la mâchoire lOb de la pince mobile qui vient serrer le fil, le nez 31 venant ensuite ouvrir la pince fixe 1 1 libérant le fil. L'avance du fil est alors possible. Celle-ci est assurée par l'avance de l'arbre 9 dont la pince 10 est refermée sur le fil. Lorsque l'arbre 9 est arrivé en bout de course. L'arbre 30, relâché, recule sous l'action de son ressort de rappel en libérant la mâchoire mobile de la pince 1 1 qui se referme sur le fil, le nez 31 venant ensuite buter contre la pince mobile et ouvrir celle-ci, permettant le recul de l'arbre 9, le fil étant retenu par la pince 11.
Dès que le fil est de nouveau immobilisé, son extrémité est serrée par la rotation de l'arbre 19. Les différentes opérations de formage sont ensuite effectuées par les outils dont certains d'entre eux actionnant des leviers, basculant perpendiculairement au plan du plateau pour effectuer un pliage du ressort ou pour extraire le ressort terminé. Préalablement à l'extraction est effectué le coupage du ressort par cisaillement.
De nombreuses variantes sont bien entendu possibles tant dans la forme des bras de commande que celle des pinces, celles des organes de serrage et de coupage.
Automatic machine for manufacturing steel wire springs
The present invention relates to an automatic machine for the manufacture of steel wire springs, excluding springs for watchmaking, comprising a plate on which are mounted forming tools sliding towards the center of the plate, means for advancing the wire perpendicular to the plate, clamping means and means for advancing the cutting of the wire, characterized in that the means for advancing the wire comprise two clamps, one fixed and the other movable, working alternately and that the clamping and cutting means comprise a cylindrical part rotating in a fixed part integral with said plate, the movable part having, for the passage of the wire, a corresponding eccentric hole with an eccentric hole of the fixed part,
means being provided to drive the movable part in rotation so as to first tighten and then cut the wire flush with the hole in the part in a second step.
The accompanying drawing represents, by way of example, one embodiment of the invention.
Fig. 1 is a view in elevation and in longitudinal section of the machine;
fig. 2 shows a detail of the yarn advance control;
fig. 3 shows a partial back view;
fig. 4 shows, in section, on a larger scale, the clamping and cutting device.
The machine shown comprises a frame 1 on which is fixed a circular plate 2 carrying sliding tools 3 arranged in a ring and controlled by cams 4 by means of pinions 5 and a toothed ring 6, these tools working successively according to a cycle and movement determined to form the spring on a rolling pin 7 or on a movable spindle not shown.
The arrival of the wire 8 is made through the center of a sliding shaft 9, then passes through a rotary shaft 19 having an eccentric hole to finally exit into the perimeter of the forming pin 7. The wire is fed by two clamps. 10 and 11, the clamp 10 being fixed to the end of the shaft 9 and movable with this shaft, while the clamp 1 1 is fixed. Each clamp comprises a fixed jaw 10a, respectively 1 la. and a movable jaw 10b, respectively 1 lb, a spring 12, respectively 13, tending to apply the movable jaw against the fixed jaw.
The clamps 10 and 11 are opened alternately by a sliding shaft 30 carrying at its end a nose 31 which comes, during the displacement of the shaft 30, alternately abut on the levers carrying the movable jaws so as to open the clamps alternately.
The advance of the shafts 9 and 30 is ensured by arms 14 and 15 controlled by cams, while the retraction of these shafts 14 and 15 is ensured by springs. A micrometric screw 16 makes it possible to limit the retreat of the collet holder shaft 9 and thus serves to adjust the advance of the wire, the advanced position of the collet 10 always being the same. The arm 14 is controlled by a cam 28, while the arm 15 is controlled by a cam 29. These two cams are integral with an axis carrying a toothed wheel 17 with conical teeth meshing with a similar toothed wheel 18 perpendicular to the wheel. 17 and the shaft of which carries two cams 26 and 27 for controlling the tightening and cutting of the wire.
The wire clamping and cutting device comprises the shaft 19 mounted on a ball bearing and having at one of its ends a toothed ring 22 meshing with a pinion 25 mounted at the end of a shaft 39 controlled by an arm 32 itself subjected to the action of the cams 26 and 27. The shaft 19 is pierced with a hole 19b eccentric and parallel to the axis of this shaft (fig. 4) the first part 19c of the hole being conical to facilitate the penetration of the wire 8 into the end hole and further ensure a progressive deflection of this wire. The shaft 19 carries at the end a socket-holder pin 33a which can rotate in the cylindrical recess of a part 33 fixed itself on a flange 34 fixed on the plate 2.
The socket pin 33a carries at its end a sleeve 20 disposed obliquely and guiding the wire towards a hole 21 made in the wall of the fixed part 33 and emerging next to the rolling pin 7. The wire is clamped by a light angular displacement of the socket-holder axis relative to the hole 21. By further rotating the socket-holder axis, the wire is partially cut in the plane of contact of the socket 20 and of the part 33. The axis carries -douille 33a is not rigidly fixed to the end of the shaft 19, but it is coupled to the latter by means of a stud 23 engaging in a diametrical slot 24 of the carrier axis socket. Precise contact of the end of the socket-holder pin and of the front wall of the flange 33 is provided by a spring 40.
The cam 26 controlling the cutting and the cam 27 controlling the tightening act on a single arm 32 dividing into two branches 35 and 36, one or the other of these branches being able to be coupled to a lever 37 fixed on the shaft 39.
The operations are carried out as follows:
Under the action of the arm 14 The shaft 30 advances, releasing the jaw lOb of the movable clamp which clamps the wire, the nose 31 then opening the fixed clamp 1 1 releasing the wire. Wire feed is then possible. This is ensured by the advance of the shaft 9, the clamp 10 of which is closed on the wire. When shaft 9 has reached the end of its travel. The shaft 30, released, moves back under the action of its return spring by releasing the movable jaw of the clamp 1 1 which closes on the wire, the nose 31 then abuts against the movable clamp and open the latter, allowing the shaft 9 to retreat, the wire being retained by the clamp 11.
As soon as the wire is immobilized again, its end is clamped by the rotation of the shaft 19. The various forming operations are then carried out by the tools, some of them actuating levers, tilting perpendicular to the plane of the plate to bend the spring or extract the finished spring. Prior to extraction, the spring is cut by shearing.
Many variations are of course possible both in the form of the control arms and that of the grippers, those of the clamping and cutting members.