Brevet FR2248441A1 — publié le 19750516

a présente invention est relative à un procédé permettant de régler automatiquement, la longueur d'un ressort enroulé en hélice. On sait que de tels ressorts sont obtenus à l'aide. drun fil métallique qui, entraîné par des galets, s1 enroule sur un man- drin autour duquel sont disposés un doigt fixe et un doigt,mobile selon l'axe du ressort, dénommé " séparateur It. lie problème essentiel consiste à obtenir des ressorts qui, compte tenu des tolérances admises, présentent des longueurs identiques . Un moyen pour parvenir à ce résultat est décrit dans le brevet Français 1.355.474 et consiste à localiser l'extrémité libre du ressort en formation à l'aide d'un palpeur, interposé sur la trajectoire de la dite extrémité, le dit palpeur étant constitué par une touche électrique, sensible au moindre effleu rement, commandant un circuit électronique susceptible, par l'entremise d'un frein magnétique, d'immobiliser les galets d'entraînement du fil. Un tel dispositif, qui donne satisfaction pour déterminer avec précision la longueur d'un ressort enroulé à spires jointives, ne peut pas être utilisé lors de la fabrication de ressorts à spires écartées et, à plus forte raison, si le pas des spires n' est pas constant (présence de spires jointives aux extrémités par exemple). En effet, on a eonstaté que, pour des longueurs de fil débité identiques, on obtenait des ressorts à spires écartées de longueurs très variables. Cet inconvénient est inhérent à la matière première, le tréfilage donnant nécessairement naissanee à des contraintes auxquelles s'ajoutent celles engendrées par le -conditionnement du fil qui est livré sous forme de bobines, ces contraintes, qui subsistent durant la formation du ressort, ayant l'inconvénient d'ajouter leurs effets aux contraintes imposées par le formage durant la réalisation du ressort, ou de les retrancher et, ce, de façon imprévisilleO- Dans le premier cas, le ressort est trop long mais, dans le second cas, il est trop court Les marges de tolérance étant généralement très réduites un grand nombre de ressorts est donc actuellement mis au rebut. L'expérience de la fabrication et l'étude des ressorts obtenus à partir d'une mebme bobine de fil, ont mis en évidence que l'obtention d'un ressort défectueux (trop long ou trop court) ne constituait pas un fait isolé mais était suivie d'un certain nombre de ressorts présentant le même défaut. De plus, l'examen de-graphiques, sur lesquels étaient portés en ordonnée la valeur des écarts entre la longueur réelle du ressort et celle souhaitée et, en abscisse, le nombre de ressorts, a montré qu'on obte- nait.des courbes affectant sensiblement la forme de sinusoldes aplaties. Ces différentes constatations ont conduit à l'élaboration d'un.procédé de contre et de réglage consistant à matérialiser la fin du cycle de formation de chaque ressort et, simultanément, à l'aide dtun palpeur soumis à. 11 action du ressort, à matérialiser la position de l'extrémité de ce dernier à la fin du dit cycle, à comparer les informations fournies par le dit palpeur et I'indicateur dé fin de cycle pour déterminer l'état du ressort achevé et à utiliser cette information pour commander le déplacement du séparateur afin que le défaut, éventuellement constaté, ne se reproduise pas lors de la réalisation du ressort suivant. D'autres caractéristiques de la présente invention ressort tiront mieux par la description qui v & suivre faite en se référant aux dessins annexés à titre d'exemple indicatif seulement, sur lesquels lies figures 1 et 2 sont des vues schématiques illustrant le procédé de l'invention La figure 3 est une vue partielle en perspective montrant le palpeur La figure 4 est une vue de face du palpeur La figure 5 est une vue, très schématique, illustrant une mise en oeuvre du procédé de l'invention La figure 6 est une vue, en perspective, montrant un mode de réalisation de l'ensemble A de la figure 5 La figure 7 est une vue de dessus, à petite échelle, montrant la position de l'ensemble de la figure 6 par rapport à la machine, permettant la réalisation du ressort La figure 8 est une vue en coupe, à plus grande échelle, effectuée selon la ligne VIII-VIII de la figure 7 ; La figure 9 est une vue en coupe, à plus grande échelle, et limitée à la section, effectuée selon la ligne IX-IX de la figure 7 ; La figure 10 est une vue partielle, en perspective, illustrant un mode de réalisation du détail B de la figure 5 lia figure Il est la vue de dessus, avec arrachement partiel, selon un plan horizontal passant par l'axe de la vis 38 de la figure 10 En se reportant aux dessins, on voit que 1 schématise le bati de la machine à fabriquer les ressorts, la trace de ce bâti sur le dessin figurant le plan dans lequel le fil constituant le ressort R est coupé.De ce fait, la distance 1 est égale à la longueur du ressort. lie ressort R est enroulé, de la façon connue, et l1écarte- ment entre ses spires est obtenu par un doigt 2, connu, dénommé séparateur. lie déplacement du doigt 2 selon l'axe du ressort, permet de modifier le pas des spires ; pour un nombre de spires -déterminé, il est donc possible de faire varier la longueur du ressort R. lie séparateur 2 est situé à l'extrémité dtun arbre 3 dont le déplacement axial est assuré par un dispositif de commande, schematisé en 4. lie déclenchenent du dispositif de commande du séparateur est subordonné à la réception de deux informations dont l'une est délivrée par un indicateur de fin de cycle 5 tandis que l'autre est fournie, par un indicateur de position, schématisé en soumis à l'action d'un palpeur dont la touche 7 est interposez sur la trajectoire de l'extrémité du ressort en formation. lie dispositif de commande du séparateur analyse, simultane- ment, les deux informations reçues, en déduit la nature du défaut éventuel et déplace le séparateur 2 d9une valeur déterminée pour que ce défaut ne se reproduise pas sur le ressort suivant. Ainsi, si on se reporte à la figure 1, on voit que le ressort est trop court et que la touche 7 ne sera pas influencée, l'in- dicateur 6 va donc délirrerlme information dans ce sens au dispositif 4, qui, lorsqutil aura reçu l'information trfin de cycle, fournie par l'indicateur 5, déplacera le séparateur pour l'ame- ner dans la position représentée en traits mixtes pour allonger le ressort suivant. Dans le cas de la figure 2, la touche 7 est repoussée par le ressort R. Si ce déplacement ne repousse pas le palpeur en dehors de la limite de la tolérance admise, l'indicateur 6 délivrera une information dans ce sens et le dispositif de commande 4 ne déplacera pas le séparateur ; par contre, si l'indicateur 6 enregistre un déplacement trop important de la touche 7, il enverra une information pour commander le séparateur et l'amener dans la position représentée en traits mixtes sur la figure 2. il ressort donc des explications ci-dessus, que ce procédé permet de controbler la longueur dlun ressort à la fin de son en- roulement et d'utiliser les informations recueillies pour modifier, éventuellement, la position du séparateur afin que le défaut constaté sur le premier ressort ne se reproduise pas sur celui suivant. lie déplacement du palpeur pourrait être proportionnel aux~ défauts constatés mais cela impliquerait un dispositif de commande particulièrement compliqué et on préfère le déplacer, de quantités égales x (figures 1 et 2). La valeur du taux de réglage x est pré dues aux défauts de la bobine de fil qu'il va employer. Pour fixer x à un taux moyen, le régleur peut tenir compte de l'lune des deux séries d'observations suivantes Si, après la formation consécutive de plusieurs ressorts, le régleur remarque que le séparateur est déplacé alternativement dans un sens, puis dans l'autre, il en conclut que la valeur e x est trop grande et il la réduit. Par contre, toujours après la formation consécutive de plusieurs ressorts, si le séparateur est replacé toujours dans le meme sens, il en conclut que la valeur donnée à x est trop faible et il l'augmente. En utilisant ce procédé, la présence permanente d'un véri filateur auprès de la machine n'est plus nécessaire. La suppresson de ce personnel permet, de plus, de faire travailler la ma ç.hane à un rythme plus élevé. En effet, auparavant, le vérificateur était obligé d'agir manuellement pour déplacer le sépara teur, en fin de cycle, lorsqu'il avait constaté, par un~dispo- sitif de repérage visuel un défaut de longueur sur un ressort, ce qui augmentait la durée des temps morts entre chaque cycle. La force nécessaire au déplacement de la touche 7 doit être très inférieure à la force minimale susceptible de faire fléchir le ressort à contrôler. S'il en était autrement, le contre serait faussé. A cet effet, le palpeur est constitué par une embase 8, amovible, comportant deux lames 9 et 9' parallèles et élastiquement déformables, réunies à leur partie supérieure par une barrette 10, rigide, supportant une tige Il à l'extrémité de laquelle est fixée, de façon amovible, la touche 7, l'axe de la dite tige étant perpendiculaire au plan des dites lames. Une palette 12 est fixée par son extrémité supérieure 12t à la lame 9' de façon telle que son plan soit perpendiculaire à celui de la dite lame. De cette façon, un faible fléchissement des lames 9 et 9', provoqué par un déplacement selon la flèche Fî de la touche 7, détermine un déplacement important de l'extrémité 12" inférieure de la palette (figure 4). Sur la figure 4, on a montré trois positions caractéristi- ques, P1, P2 et P3, correspondant respectivement à la position occupée par l'extrémité 12t de la palette 12 lorsque le ressort est~trop court (pas de pivotement), lorsqu'il est correct (léger pivotement), et lorsqu'il est trop long (pivotement important) On voit donc que l'ensemble 9-10 et 12 peut constituer l'in- dictateur de position 6 dont il a été question ci-dessus. il faut noter que la barrette 10 peut être déplacée entre deux butées mobiles et à écartement variable, constituées, par exemple, par l'une des branches 13 d'une fourche et par l'extré- mité 14 d'une vis de réglage vissée dans l'autre branche 13'. lie déplacement de la branche 13, selon la flèche P2 permet d'appliquer une légère contrainte initiale aux lames 9 et 9' s'opposant, lorsque celles-ci se détendent, à la-naissancede vibrations intempestives. La butée 14 a principalement pour but de limiter le fléchissement des lames et, par suite, de fixer l'amplitude maximale du pivotement de la palette 12. Lorsque la palette 12 est dans l'une des positions P1 ou P3 il faut que le séparateur 2 soit déplacé de la quantité x à la fin du cycle dtinformations. Selon la figure 5 on voit qu'un moyen simple, pour transformer l'information mécanique, que constitue chacune des positions de la palette 12 en une information électrique plus facilement exploitable, consiste à utiliser deux détecteurs 15 et 15', dtun genre connu, susceptibles, chacun, d'exciter la bobine dtun relais électromécanique, respectivement 16 et 16' lorsque le détecteur correspondant est influencé par la palette 120 Le relais 16 est pourvu d'un contact 17, tandis que celui 16' est pourvu d'un contact 17', les contacts 17 et 17t sont normalement ouvertssi les deux détecteurs 15 et 15' sont i Chacun des contacts 17 et 17' est intercalé dans des circuits indépendants comportant la bobine 18 (ou 18') d'un relais électromécanique et un contact 19 (ou 19') normalement ouvert. lies contacts 19 et 19' sont Jumelés et leur fermeture est commandée par une came 20 effectuant une rotation par cycle. La fermeture des contacts 19 et 19' s'effectue à la fin du cycle d'informations. On voit donc que l'ensemble 19-19' et 20 constitue un mode de réalisation de l'indicateur de fin de cycle 5 dont il a été question ci-dessus, à propos des figures 1 et 2. Comme les deux bobines 18 et 18 ne peuvent pas être excitées en même temps, on dispose donc de deux informations électriques distinctes correspondant chacune à l'une des deux positions P1 ou P3 de la palette 12 Selon que la bobine 18, ou celle 18', est excitée, on en conclutque le ressort est trop long ou trop court et on déplace le séparateur 2, en conséquence, d'une quantité x. Un moyen pratique pour commander le déplacement du séparateur 2 consiste à utiliser un moteur électrique 21 dont on peut inverser le sens de rotation selon que la bobine 18, ou celle 18', est excitées Ce dispositif d'inversion est essentiellement constitué par deux paires de contacts 22 et 22' normalement ouverts, interposées dans le circuit d'alimentation du moteur 21 et montées par exemple, comme il est montré sur la figure 5. Lorsque la bobine 18 est excitée, les contacts 22 se ferment et un signal positif est appliqué à la borne 21a du moteur dont celle 21b est connectée à la borne négative de la source. Ces polarités sont inversées lorsque la bobine 18' est excitée. On va maintenant décrire un exemple de réalisation de Iten- semble A de la figure 5 qui constitue la partie mécanique essentielle permettant la mise en oeuvre de l'invention. Si on se reporte aux figures 6 et 7, on voit que ce dispositif est supporté par un arbre 23 articulé par une de ses extrémités sur le bbati 1 de la machine,pour permettre l'escamotage du dit dispositif et dont l'axe su étend parallèlement à l'axe du ressort en formation. Des moyens, non représentés, peuvent eAtre prévus pour déplacer l'arbre 23 parallèlement à lui-mebme. Sur 11 arbre 23 peut astre immobilisée une noix 24., coulissante et pivotante, supportant une seconde noix 25 de support de la platine 26 sur laquelle sont fixés la touche 7, la palette 12 ainsi que les détecteurs 15 et 15'. La noix 25 présente deux arbres 27, traversant la noix 24, aux extrémités de chacun desquels est monté un ressort 28 prenant appui d'une part, sur la noix 24 et, d'autre part, sous une tette 29 de l'arbre correspondant (figure 8). De cettefaçon, la noix 25 est constamment rappelée vers celle 24. La noix 24 constitue l'écrou d'une vis 30 dont l'extrémité prend appui contre la noix 25 pour la déplacer selon une direction perpendiculaire à l'arbre 23, en.antagonisme à l'action des ressorts 28. La platine 26 présente deux oreilles 31 réunies par deux arbres 32, parallèles, traversant librement la noix 25 et sté- tendant parallelement à l'arbre 23. Deux ressorts 33, montés sur les arbres 32 et une vis 34 traversant librement l'une des oreilles, se vissant dans la noix 25 et prenant appui contre l'autre oreille, permettent de déplacer la platine 26 selon une direction parallèle à l'axe d'enroulement du ressort en formation. lies détecteurs 15 et 15', constitués7 par exemple, par des cellules photo-électriques, sont portés chacun par une fourche 35 > entre les branches~de laquelle s'étend la palette 12, chacune des dites fourches 35 étant située à l'extrémité d'une tige 36, mobile axialement dans unesdirection sensiblement parallèle à celle de déplacement de la touche 7 du palpeur. L'embase 8 du palpeur est fixée de façon amovible contre la platine 26, de façon à permettre le changement rapide de ce dernier. On va maintenant décrire un mode de commande et de réglage du séparateur particulièrement adapté aux machines dans lesquelles l'arbre 3 du séparateur est constamment soumis à l'action d'un ressort tendant à le déplacer axialement à l'encontre d'une butée réglable. En se reportant à la figure 10, on voit que l'arbre 3 comporte une extension radiale 37 constamment appliquée, sous l'ac- tion d'un ressort non représenté) contre l'extrémité d'une vis 38 vissée dans un écrou 39 immobilisé axialement entre deux pa- liers 40 et sur lequel est claveté un pignon conique 41 entraSne- par le moteur 21 avec une démultiplication appropriée. Sur la vis 38 est monté un écrou 42, immobilisé en rotation mais libre en translation, le dit écroutexerçant une certaine friction surla vis 38 de façon à immobiliser la dite vis en ro station lorsqu'elle est entraînée par le moteur sans, pour cela, s'opposer à sa commande manuelle. Dès lors, on comprend que pour déplacer le doigt-2 d'une quantité x il faudra déplacer ltextrémité de la dite vis, à l'aide du moteur 21 de la meme quantité. Pour faire varier la quantité x, on peut agir sur la vitesse de rotation du moteur qui tournera toujours pendant le meAme temps celui, par exemple, durant lequel, les contacts 19-19' restent fermés mais, on peut aussi prévoir d'utiliser un moteur à vitesse constante et faire varier le temps d'alimentation en utilisant des relais à contacts temporisés.. REVhEDICADIONS 1 - Procédé pour régler la longueur drun ressort enroulé en hélice dú genre de ceux'obtenus par l'enroulement d'un fil sur un mandrin autour duquel sont disposés un doigt fixe et un doigt dénommé séparateur, mobile selon'axe du ressort, et du genre de ceux faisant appel à un palpeur pourvu d'une touche, pouvant entre déplacée par l'extrémité du ressort en formation, consistant, à la fin du cycle d'enroulement du ressort, à matérialiser la po sition de l'extrémité de ce dernier à l'aide d'un palpeur dont la touche est mobile selon l'axe du ressort, à comparer les informations fournies par le palpeur et un indicateur de fin de cycle pour déterminer l'état du ressort achevé et à utiliser cette information pour commander le déplacement du séparateur afin que le défaut, éventuellement constaté, ne se reproduise pas lors de la réalisation du ressort suivant 2 - Procédé selon la revendication 1, consistant à déplacer le séparateur de quantités prédéterminées et fixes 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un palpeur constitué par une embase comportant deux lames élastiquement déformables et parallèles réunies par une barrette comportant une tige rigide de support de la touche sté- tendant sensiblement selon l'axe du ressort en formation et perpendiculairement au plan des dites lames 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la lame située à l'opposé de la touche est rendue solidaire dlune palette s'étendant à l'opposé de la dite lame par rapport à l'embase, le plan de la dite palette étant disposé perpendiculairement à celui de la lame de façon à ce qu'un fléchissement de cette dernière détermine une rotation importante de l'extrémité libre de la dite palette 5 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la barrette réunissant les deux lames élastiquement déformables, peut Xetre déplacée entre deux butées, à écartement variable 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la barrette est placée. entre les branches d'une fourche et est appliquée légèrement en pression contre la branche de la four che située vers la touche, l'autre branche de la dite fourche comportant une vis de réglage formant une butée pour limiter le fléchissement des lames 7 - Procédé selon les revendications 1 et 4,consistant à utiliser deux détecteurs, tels que des cellules photo-électriques, susceptibles d'entre influencés par la palette, l'un lorsque celleci reste immobile et l'autre, lorsque sa rotation est maximale, chacun des dits détecteurs pouvant exciter la bobine d'un relais lorsqu'il est influencé par la dite palette, l'état électrique de chacun des contacts de ces deux relais fixant la nature du défaut sur le ressort achevé et déterminant le sens de rotation du moteur électrique de commande du déplacement du séparateur 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacun des contacts des relais est intercalé dans un circuit indépendant comportant la bobine d'un second relais de commande de l'alimentation du moteur et un second contact normalement ouvert, la fermeture de ce dernier étant commandée par une came effectuant un tour par cycle 9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les détecteurs sont identiques et en ce que les contacts correspondants sont normalement ouverts lorsque les détecteurs ne sont pas soumis à l'influence de la palette 10 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le palpeur et les détecteurs sont portés parune platine disposée devant le ressort en formation et pouvant & re déplacée selon trois directions rectangulaires Il - Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la platine est portée par un arbre s'étendant parallèlement à l'axe, par exemple horizontal, du ressort en formation et pouvant Qtre déplacé parallèlement à lui-même, par exemple dans le plan vertical, le dit arbre étant articulé par une de ses extrémités sur le. bati de la machine 12 - Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la platine est supportée par une noix comportant des moyens pour déplacer la dite platine dans une direction parallèle à celle de l'axe du ressort en formation, la dite noix étant elle mène supportée par une autre noix, pouvant coulisser, pivoter et être immobilisée sur l'arbre de'support de l'ensemble et comportant des moyens pour déplacer la platine selon une direction perpendiculaire à l'axe du ressort en formation 13 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, destiné à une machine à former les ressorts du genre de celle dont l'arbre de commande du séparateur est soumis à l'action d'un ressort tendant à déplacer axialement une extension radiale du dit arbre contre -une butée réglable, caractérisé en ce que cette butée est constituée par l'extrémité d'une vis, parallèle au dit arbre et dont le déplacement axial peut être réalisé indifféremment manuellement ou à Laide d'un moteur électrique 14 - Procédé selon la revendication 13 > caractérisé en ce que la vis est engagée d'une part, dans un écrouE immobilise axialement entre deux paliers, et sur lequel est claveté un pignon susceptible vis de façon à stopposer à sa rotation, uniquement lorsque le Premier écrou est entraîné par le dit moteur.