Brevet FR2486426A1 — publié le 19820115

La présente invention concerne une machine automatique à grand débit pour fabriquer des billes à partir d'un fil de fer. On connaît des machines permettant de fabriquer des billes à partir de fil de fer, par matriçage à la presse. Mais ces machines sont relativement complexes, et leur cadence de débit est assez limitée, notamment pour des raisons de sécurité. Le but de l'invention est de remédier à ces limitations, pour realiser une machine automatique de construction simple, permettant de fabriquer des billes à partir de fil de fer, avec une forte cadence de débit, sans danger pour l'opérateur, et avec des frais de maind'oeuvre notablement réduits par rapport à ceux des machines connues. Selon l'invention, la machine automatique pour fabriquer des billes en continu à partir d'un fil de fer est caractérisée en ce qu'elle comporte deux roues de formage en acier de même diamètre, disposées en appui l'une contre l'autre par leurs parties périphériques qui présentent chacune une succession d'empreintes de formage hémisphériques, de même calibre, et régulièrement espacées suivant le même intervalle sur la périphérie de chaque roue de formage; les deux roues de formage sont associées en rotation par des engrenages accouplés à des moyens d'entraînement, pour tourner à la même vitesse et en sens inverse, de manière à faire défiler exactement en regard l'une de l'autre les empreintes hémisphériques de la périphérie de chaque roue dans la zone d'appui mutuel des deux roues de formage. On provoque ainsi l'entraînement du fil de fer convenablement guidé entre les deux roues, et le fil de fer se trouve tronçonné en éléments successifs, chaque élément prenant, par matriçage, la forme d'une bille dans la cavité sphérique constituée au passage par chaque paire d'empreintes hémisphériques en regard l'une de l'autre. D'une manière avantageuse, les moyens d'entraînement des roues de formage comportent au moins un volant d'inertie mis en rotation par un moteur associé à un réducteur, pour disposer d'un couple important pour ltentraînement des roues de formage, à vitesse élevée sensiblement constante. On assure ainsi entre les roues de formage en acier le passage du fil de fer d'un calibre déterminé ( par exemple SWRM 3, soit environ 6mm). C'est en fonction du calibre du fil de fer que se trouve déterminé le calibre de chacune des empreintes hémisphériques identiques ménagées sur la périphérie de chacune des roues de formage en acier, pour constituer au passage les ca vités sphériques ou sont mises en forme les billes obtenues à partir du fil de fer.Ainsi obtenues à cadence élevée, ces billes de fer de forme sphérique déjà presque exacte servent par exemple débauches pour fabriquer des billes sphériques de forme précise. D'autres particularités et avantages de l'inven- tion ressortiront encore de la description d'un mode de réalisation préféré, présente ci-après à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure I est une vue latérale du coté gauche d'une machine à fabriquer des billes en fer conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de détail de la machine de la figure 1, montrant les roues à empreintes periphériques servant à la mise en forme des billes, - la figure 3 est une vue de face de la machine de la figure 1. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, la machine à fabriquer des billes en fer comporte un moteur 1 entraînant un volant 4 par l'intermédiaire d'un réducteur 2 et de deux poulies de transmission 3 reliées par des courroies. Le volant 4 est ainsi maintenu en rotation à vitesse sensiblement constante, et fournit un couple important pour entraîner des pignons 5A, 5B montés sur le même arbre que le volant 4, et en prise avec deux roues dentées d'entraînement 6A, 6B, elles-mêmes en prise chacune avec une roue dentée entraînée 7A, 7B. Les roues dentées d'entraînement 6A, 6B, et les roues dentées entrainées 7A, 7B, portent chacune un même nombre de dents ayant les mêmes dimensions, et les deux pignons 5A, 5B sont identiques, de sorte que les roues dentées homologues 6A, 6B, et 7A, 7B, tournent à la même vitesse tangentielle. Entre les deux roues d'entraînement 6A, 6B, est montée une roue de formage supérieure en acier 8A associée à une roue de formage inférieure en acier 8B. Les deux roues de formage 8A, 8B ont le même diamètre et sont en appui l'une contre l'autre par leur bordure périphérique, avec une légère pression de contact. Les deux roues de formage 8A, 8B, respectivement entraînées chacune en rotation par une paire de roues dentées 6A, 6B, et 7A, 7B, tournent ainsi en sens opposés, à la même vitesse tangentielle. La partie périphérique circulaire de chacune des deux roues de formage 8A, 8B, présente une série d'em- preintes hémisphériques adjacentes 9, régulièrement es nacées en périphérie sur chaque roue de formage 8A, 8B, où ces empreintes hémisphériques viennent deux par deux exactement en regard l'une de l'autre au cours de la rotation de chaque roue 8A, 8B. Chaque coincidence d'une empreinte hémisphérique 9 de l'une des roues de formage 8A, 8B, avec l'empreinte hémisphérique opposée 9 de l'autre roue produit entre les roues 8A, 8B, dans leur zone de contact mutuel, une succession de volumes sphériques de formage.Chaque roue de formage 8A, 8B, est réalisée en acier à haute résistance, par exemple de la nuance UL SKH 54, capable de subir les contraintes élevées introduites par le tronçonnage d'un fil de fer en éléments sucessifs, et par le matriçage de chaque éIgnent du fil,transformé en bille suhéncue dans les empreintes de formage heis~chériques 9 associées deux à deux à tour de rôle. Sur la rôle. la partie nériphérique de chaque roue de for- mage 8A, 8B, l'écart entre deux empreintes hémisphériques 9 est par exemple de l'ordre de 0,6mm. La valeur de cet écart est choisie aussi faible que possible, en fonction du calibre du fil de fer utilisé comme matière première pour la fabrication des billes. I1 subsiste ainsi entre les deux rouets de formage 8A, 8B, une quantité minimum de fer inutilisé, qui ne gêne pas la rotation des roues de formage 8A, 8B. Des moyens de refroidissement sont prévus, pour compenser le dégagement de chaleur produit entre les roues de formage 8A, 8B, par les opérations successives de tronçonnage et de formage du fil de fer, engagé dans les paires d'empreintes hémisphériques 9. Par exemple, ces moyens de refroidissement comportent un réservoir d'huile 10, monté latéralement sur le socle de la machine et associé à une pompe qui refoule l'huile par une tubulure de débit 11, aboutissant à un gicleur disposé en regard des empreintes hémisphériques 9, dans la zone de contact mutuel des deux roues de formage 8A, 8B. Le jet d'huile pulvérisée sortant du gicleur de la tubulure 11 assure un refroidissement et une lubrification favorables au formage des billes dans les empreintes 9.Des moyens sont prévus pour récupérer l'huile ainsi projetée, et pour la filtrer en la débarrassant des impuretés et sédiments en suspension, avant de renvoyer l'huile au réservoir 10. Le fil de fer utilisé comme matière première pour la fabrication des billes est introduit dans la machine, entre les deux roues de formage 8A, 8B, au moyen de deux galets de guidage profilés 12 (fig. 1), disposés en regard l'un de l'autre, de chaque côté du fil de fer à introduire dans la machine, et présentant chacun en bordure une gorge de profil arrondi qui épouse le profil du fil de fer, pour guider celui-ci dans la direction voulue. Une fois engagée entre les deux roues de formage 8A, 8B, l'extrémité antérieure du fil de fer se trouve entraînée par les deux roues 8A, 8B, en rotation, pour faire passer entre les roues le fil de fer, qui est ainsi transformé en une succession de billes, à une cadence élevée, suivant la vitesse tangentielle des deux roues de formage 8A, 8B. - R E V E N D I C A T I O N - Machine à grand débit, pour fabriquer des billes de fer, à partir d'un fil de fer, caractérisée en ce qu'elle comporte deux roues (8A, 8B) de formage en acier de même diamètre, disposées en appui l'une contre l'autre par leurs parties périphériques qui présentent chacune une succession d'empreintes de formage hémisphériques (9), de même calibre, et régulièrement espacées suivant le même intervalle sur la bordure de chaque roue (8A, 8B) de formage, les deux roues de formage étant associées en rotation par des engrenages (6A, 6B, 7A, 7B) accouplés à des moyens d'entraînement (1, 2, 3), pour tourner à la même vitesse et en sens inverse, de manière à faire defiler exactement en regard l'une de l'autre les empreintes hémisphériques (9) de la périphérie de chaque roue (8A, 8B) dans la zone d'appui mutuel des deux roues de formage, pour provoquer entre les deux roues l'entraînement du fil de fer, son tronçonnage en éléments successifs, et le formage en bille de chaque élément dans la cavité sphérique constituée par chaque paire d'empreintes hémis- phériques (9) en regard l'une de l'autre.