Brevet FR2746682A1 — publié le 19971003

MACHINE A CAMBRER LES FILS METALLIQUES La présente invention concerne une machine à cambrer les fils métalliques. II est connu, notamment par la demande de brevet français 2 602 159, une machine de pliage de fils métalliques comportant des moyens d'avancement ou de rotation d'un fil métallique jusqu'à un poste de pliage dans lequel le pliage est effectué par un outil alternatif ou rotatif sur des mandrins de forme qui sont montés dans un magasin comportant une pluralité de mandrins de forme, ledit magasin ayant un déplacement rotatif ou alternatif. Comme l'outil agit sur le fil qui est lui-même positionné sur un mandrin de forme il est nécessaire, dans ce mode de réalisation, de disposer d'une tête de pliage et d'un pince anti retour pour immobiliser le fil et éviter que le cambrage se fasse ailleurs qu'à la position souhaitée, c'està-dire à la position correspondant à l'emplacement du mandrin de forme. En outre le déplacement de l'outil nécessaire au pliage, soit occasionne des chocs sur un fil, soit limite la cadence de reproduction des pliages. Un premier but de l'invention est donc de proposer une machine à cambrer permettant de pallier les inconvénients de l'art antérieur en disposant d'une machine permettant une grande cadence de pliage et en ayant une plus grande précision sur le pliage. Ce but est atteint par le fait que la machine à cambrer les fils comportant des moyens de déplacement linéaire du fil à cambrer, des moyens de faire effectuer une rotation du fil est caractérisée en ce que des moyens de cambrage sont constitués d'au moins une surface cylindrique saillante formant un téton dit de cambrage monté sur une tête tournante, avec son axe de symétrie confondu avec l'axe de symétrie de la tête tournante et le rayon de ce téton de cambrage définissant le rayon de cambrage, un moyen de maintien étant disposé à une distance du téton de cambrage correspondant à l'épaisseur du fil augmentée d'un jeu de coulissement, ledit moyen de maintien assurant le maintien du fil lors du cambrage du fil par la rotation de la tête tournante entraînée par un moteur selon un angle déterminé. Selon une autre particularité, le téton se prolonge à distance déterminée de la tête tournante par au moins une deuxième surface cylindrique concentrique de rayon de cambrage différent et le moyen de maintien se prolonge à la même distance par au moins une deuxième surface espacée de la deuxième surface cylindrique du téton d'une valeur différente ou non de l'espacement entre la première surface cylindrique du téton et la première surface de maintien d'une première surface cylindrique. Selon une autre particularité, le rayon de cambrage différent est inférieur au rayon de cambrage de la première surface cylindrique du premier téton et le moyen de maintien est constitué par un deuxième téton qui se prolonge à la même distance par une deuxième surface cylindrique dont le rayon correspondant au rayon de la première surface augmenté de la différence entre le premier rayon de cambrage et le second rayon de cambrage du premier téton. Selon une autre particularité, le premier téton se prolonge à distance par une deuxième surface cylindrique concentrique de rayon de cambrage inférieur au rayon de cambrage de la première surface cylindrique du premier téton et le moyen de maintien est constitué par un deuxième téton qui se prolonge à la même distance par une deuxième surface cylindrique dont le rayon correspond au rayon de la première surface augmenté d'une valeur correspondant à la valeur de diminution du rayon du premier téton diminué de la valeur d'augmentation de l'épaisseur du fil. Selon une autre particularité, les premier et second tétons sont solidaires d'une platine mobile par rapport à la tête tournante, ladite tête tournante étant pourvue de perçages permettant le déplacement des premiers et seconds tétons entre au moins deux positions différentes et des moyens d'actionnement de la platine entre lesdites deux positions. Selon une autre particularité la machine comporte plusieurs surfaces cylindriques saillantes formant chacune un téton de cambrage correspondant à un rayon de cambrage différent, chacun des moyens de maintien étant constitué par un fil ou une lame solidaire de l'extrémité du dernier téton d'une part et entraîné par un actionneur (244) entre deux positions, une première où le fil à cambrer est serré sur la surface de cambrage souhaité et une deuxième position dans laquelle un jeu suffisant est ménagé pour permettre le déplacement du fil sur une surface de cambrage vers une autre. Selon une autre particularité chacune des surfaces de cambrage comporte dans sa zone dite neutre correspondant à la position dans laquelle la lame de maintien est verticale et au-dessus de l'axe de symétrie d'un méplat (2381, 2391). Selon une autre particularité, la machine comporte des moyens de pincer le fil disposés à proximité immédiate des moyens de cambrage. Selon une autre particularité, des moyens de cisaillement sont montés mobiles en déplacement sur un chariot pour venir s'interposer sur le trajet du fil et sont actionnés pour sectionner le fil après avoir fait avancer ce dernier d'une distance correspondant à la distance fixée entre les moyens de cambrage et les moyens de cisaillement. Selon une autre particularité, les moyens de déplacement linéaire du fil sont actionnés pendant ou après cisaillement pour faire reculer ce dernier d'une distance correspondant à la distance séparant les moyens de cambrage, des moyens de cisaillement diminuée de la distance à laquelle s'effectue le premier cambrage sur le fil pour la pièce suivante. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une vue en élévation de la machine selon l'invention; la figure 2 représente une vue de côté de la machine selon l'invention; la figure 3 représente une vue de dessus schématique de la machine; la figure 4 représente une vue de face en coupe selon AA d'une variante de réalisation de la tête de cambrage selon une première position d'utilisation; la figure 5 représente une vue de côté de la variante de réalisation de la tête de cambrage selon une deuxième position d'utilisation; la figure 6 représente une vue de face en coupe selon l'axe BB de la variante de réalisation de la tête de cambrage selon une deuxième position d'utilisation; la figure 7 représente une vue de côté de la variante de réalisation de la tête de cambrage selon une deuxième position d'utilisation; la figure 8 représente une vue de côté d'une autre variante de réalisation de la tête de cambrage; la figure 9 représente une vue de face de la tête de cambrage avec un dispositif pince fil selon une autre variante de réalisation correspondant à la figure 8; les figures 10 et 11 représentent respectivement une vue de côté et une vue de face d'une modification de la dernière variante de réalisation de la tête de cambrage; la figure 12 représente l'organe de cisaillement. L'invention va maintenant être décrite pour un premier mode de réalisation en liaison avec les figures 1 à 3 et 12. La machine est constituée d'une table linéaire (5) sur laquelle se déplace un chariot (51) lors de la mise en route d'un moteur (52) permettant de contrôler les déplacements linéaires pas-à-pas du chariot (51). Sur ce chariot (51) est monté un mandrin (4) qui permet de serrer un fil métallique (7) lorsqu'un vérin de commande (43) déplace la bague du mandrin de façon à obtenir le serrage. Ce vérin de commande (44) permet de déserrer le mandrin lors des opérations nécessitant un déplacement relatif du fil par rapport à la tête du mandrin (4). Ce mandrin (4) est monté en rotation sur le chariot (51) et la rotation de ce mandrin est entraînée par un moteur (42). L'angle de rotation provoqué par l'alimentation du moteur (42) est connu à tout instant grâce à un capteur (41) permettant de déterminer la rotation avec précision. De même la table linéaire comporte un capteur avant (54) et un capteur arrière (53) d'arrêts d'urgence délimitant aux deux extrémités la course linéaire du mandrin (4). Ainsi, lorsque le mandrin (4) est ouvert et que le chariot (51) se déplace, le fil (7) reste fixe , puis le mandrin (4) étant serré sur le fil, un déplacement en translation du chariot (51), commandé par le moteur (52), va provoquer un déplacement linéaire du fil et un déplacement en rotation, commandé par le moteur (42), provoque une rotation du fil (7). L'extrémité du fil passe à proximité d'une tête de cambrage (2) qui comporte un plateau tournant (20) entraîné en rotation par un moteur (22). Sur ce plateau tournant (20) sont montés au moins deux doigts (23, 24) dont l'un (23) a son axe de symétrie confondu avec l'axe de rotation du plateau (20) et l'autre (24) constituant un moyen de maintien est disposé à une distance du premier doigt (23) correspondant à l'épaisseur du fil (7) augmentée d'un jeu de coulissement. La rotation, selon la flèche (R) du plateau tournant (20) va provoquer le cambrage du fil (7) à l'endroit exact où ce fil appuie sur le premier doigt de cambrage (23) et avec un rayon correspondant au rayon du premier doigt (23) dit doigt de cambrage. Pendant cette opération de cambrage, le fil (7), maintenu dans le mandrin (4) ou le pince fil, avance pendant la rotation du plateau tournant (20). A une distance (d) de l'axe de symétrie du plateau tournant (20) se trouve le plan de cisaillage constitué par un dispositif de cisaillement monté sur un plateau actionné en déplacement par un vérin (32). Le dispositif de cisaillement (30) est lui-même actionné lors des opérations de cisaillement par un second vérin (31). Ce dispositif de cisaillement est constitué d'une platine fixe supportant une dent fixe (306). Cette platine (301) comporte un axe de rotation sur lequel est montée une platine (303) mobile en rotation. Cette platine mobile (303) en rotation comporte une deuxième dent de cisaillement (305). La platine mobile (303) est actionnée par un vérin (31). Le déplacement de la platine mobile (303) est limité et amorti par un doigt (307) poussé en permanence contre la platine par un ressort (308). Le doigt et le ressort sont disposés dans un puits de la platine fixe (301) et permettent de ramener la platine (303) vers sa position de repos lorsque le vérin (31) n'est pas actionné. Lors du cisaillement du fil (7), celui-ci est avancé d'une distance (d) de façon à faire coïncider la position de cisaillement sur le fil avec le plan de cisaillage, puis le vérin (32) est actionné de façon à déplacer la tête de cisaillement et l'amener en travers de la ligne d'avance du fil (7). Dans cette position le vérin (31) est actionné pour couper le fil. Le fil (7), après l'opération de cisaillement, est reculé d'une distance (d) diminuée de la distance à laquelle le prochain cambrage doit s'effectuer sur le fil. On comprend ainsi que par la rotation de la tête (20), lorsque ie fil est pincé par le mandrin (4), on provoque à l'aide du doigt de maintien (24) le cambrage du fil (7) autour du doigt de cambrage (23) avec un rayon précis et à un emplacement précis. Ce dispositif permet également d'augmenter les cadences car la rotation peut être effectuée avec une vitesse assez importante, sans nuire à la qualité du résultat obtenu. Les figures 5 à 7 représentent une deuxième variante de l'invention dans laquelle les doigts (23, 24) sont disposés à une distance (e) I'un de l'autre, correspondant à l'épaisseur du fil à cambrer, augmentée d'un jeu de fonctionnement. Ces doigts (23, 24) comportent une pluralité de surfaces cylindriques (230, 231; 241, 240) adjacentes les unes des autres et reliées entre elles par des surfaces coniques (232, 242). Les surfaces (230, 231) d'un doigt (23) sont distantes des surfaces respectives (241, 240) de l'autre doigt (24) d'une valeur (e) constante. Ainsi le doigt de cambrage (23) comporte une première surface (230) correspondant à un rayon de cambrage (rI), cette surface (230) se modifiant en une surface tronconique (232) pour rejoindre une deuxième surface cylindrique (231) de rayon de cambrage inférieur (r2). De même, le deuxième doigt (24) de maintien du fil (7) commence par une surface cylindrique (241) de rayon le plus petit (r3) puis se prolonge vers l'extérieur par une surface tronconique (242) pour se terminer par une surface cylindrique (240) de rayon plus important (r4) que le premier rayon (r3). La surface (241) est placée à une distance (e) de la surface (230) et la surface (240) est placée à une distance (e) de la surface (231). Ces doigts (23, 24) sont positionnés dans des perçages formés dans la tête tournante (20). Ces perçages sont constitués pour le premier doigt de cambrage (23), d'un perçage cylindrique (200) et pour le deuxième doigt de maintien du fil (24), d'un perçage cylindrique (201) de diamètre correspondant au plus petit rayon (r3), puis à proximité de la face avant du plateau tournant (20), d'une portion tronconique (202) se terminant par une portion cylindrique (204) de rayon correspondant au plus grand rayon (r4). Chacun des doigts (23, 24) coulissant dans le plateau tournant (20) est monté solidaire d'une platine mobile (21) laquelle est actionnée par un vérin (211) entre une première position de rayon de cambrage déterminé (rl) représentée à la figure 5 et une deuxième position de rayon de cambrage différent (r2) représentée à la figure 7. Dans une variante les configurations des doigts de cambrage et des doigts de maintien pourraient être interverties sans pour autant modifier l'esprit de l'invention. De même dans une autre variante on peut envisager que le doigt de maintien (24) ait ses rayons (r3, r4) calculés de façon à ce que la distance entre la première surface (230) du premier doigt et la première surface (241) du doigt de maintien correspondent à une petite épaisseur de fil et la distance entre la deuxième (231) surface du doigt (23) de cambrage et la deuxième surface (240) du doigt de maintien (24) correspondent à une deuxième petite épaisseur de fil. Les rayons de cambrage (r1, r2) étant différents, comme précédemment. Dans une autre variante on peut envisager des doigts comportant une pluralité de surfaces différentes correspondant à une pluralité de rayons de courbures différentes pour un fil de même épaisseur ou une pluralité de rayons de courbures différentes pour plusieurs fils d'épaisseurs différentes. Dans une dernière variante de réalisation on peut envisager de rendre le plateau tournant (20) solidaire d'une pluralité de tétons concentriques (23) formant des surfaces d'appui (233, 234, 235, 236, 237) de rayon variable définissant ainsi un rayon de cambrage différent pour le fil (7). Un fil ou une lame élastique de maintien (243) est pincé dans l'extrémité de l'ensemble des tétons dans une fente (pour la lame) ou un perçage (pour le fil) (238). Ce fil de maintien (243) se trouve en vis à vis de chaque surface (233 à 237) de cambrage à une distance approximative correspondant au rayon de cambrage augmenté de l'épaisseur du fil (7) à cambrer. A une extrémité (244) un actionneur est rendu solidaire de ce fil de maintien (243) pour permettre en faisant effectuer à l'extrémité de l'actionneur un déplacement dans le sens de la flèche A de pincer le fil sur la surface de cambrage correspondant au rayon souhaité et en faisant déplacer l'actionneur (244) dans le sens de la flèche B de ménager entre le fil de maintien (243) un espace permettant au fil à cambrer de se déplacer. On comprend que par cette variante on a réalisé un dispositif qui permet de cambrer un fil (7) avec des rayons de cambrage différents à certains endroits sans avoir à procéder à des opérations de changement de l'outil, ce qui permet de gagner énormément en cadence de production, la modification du rayon de cambrage s'effectuant simplement en permettant un déplacement relatif du plateau (20) par rapport à la ligne d'approvisionnement en fil de façon à ce que le fil soit à l'aplomb de la surface de cambrage ayant le rayon de cambrage souhaité. Ceci peut se faire également en prévoyant un dispositif entre le mandrin (4) et la tête de cambrage (2) permettant de faire effectuer un léger déplacement latéral au fil (7) pour l'amener en appui sur une des surfaces de cambrage (233 à 237) correspondant au rayon de cambrage souhaité. De même dans la variante de réalisation des figures 10 et 11, les surfaces de cambrage (238, 239) sont pourvues dans la zone, dite neutre, d'un méplat (2381 respectivement 2391) qui permet un changement d'étage plus facile du fil (7). Comme on peut le voir sur la figure 11, le méplat ne porte que sur une partie de la circonférence de la surface de cambrage, cette partie correspondant à la zone dite neutre c'est-à-dire la zone où le fil ou la lame de maintien (243) sont positionnés verticalement. Dans cette zone l'actionneur (244) permettant le serrage du fil (7) sur la surface de cambrage n'est pas actionné pendant les phases de changement de rayon de cambrage ou d'avancée du fil. Lorsque le fil (7) a subi une avancée pour amener le fil dans la position du cambrage suivant, le serrage du fil (7) est effectué par la lame de maintien (243) suite à l'activation de l'actionneur (244) et ensuite le plateau (20) est entraîné en rotation à un angle déterminé jusqu'à avoir obtenu l'angle de cambrage souhaité pour le rayon de cambrage déterminé. L'actionneur en fin de rotation relâche la lame de maintien (243) et la tête (20) peut revenir en position neutre dans laquelle les méplats sont à la verticale de l'axe de symétrie du plateau tournant et le fil (7) peut être déplacé pour changer de plateau et passer sur une surface de cambrage différente. Ensuite l'actionneur permet de maintenir le fil (7) par la lame de maintien (243) pour permettre ensuite par rotation du plateau tournant le cambrage du fil (7) dans une nouvelle position avec un nouvel angle de cambrage déterminé. II va de soi que la présente invention ne saurait être limitée à la description qui précède des différents modes de réalisation mais est susceptible de subir un certain nombre de modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Machine à cambrer les fils comportant des moyens de déplacement linéaire (5) du fil à cambrer, des moyens de faire effectuer une rotation du fil (4, 42) est caractérisée en ce que des moyens de cambrage (20, 22, 23, 24) sont constitués d'au moins une surface cylindrique saillante formant un téton (23) dit de cambrage monté sur une tête tournante (20), avec son axe de symétrie confondu avec l'axe de symétrie de la tête tournante (20) et le rayon de ce téton de cambrage définissant le rayon de cambrage, un moyen de maintien (24) étant disposé à une distance du téton de cambrage correspondant à l'épaisseur du fil augmentée d'un jeu de coulissement, ledit moyen de maintien assurant le maintien du fil lors du cambrage du fil par la rotation de la tête tournante (20) entraînée par un moteur selon un angle déterminé. 2. Machine à cambrer les fils selon la revendication 1, caractérisée en ce que le téton se prolonge à distance déterminée de la tête tournante par au moins une deuxième surface cylindrique concentrique de rayon de cambrage différent et le moyen de maintien se prolonge à la même distance par au moins une deuxième surface espacée de la deuxième surface cylindrique du téton d'une valeur différente ou non de l'espacement entre la première surface cylindrique du téton et la première surface de maintien d'une première surface cylindrique. 3. Machine à cambrer les fils selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que le rayon de cambrage différent est inférieur au rayon (rl) de cambrage de la première surface cylindrique du premier téton et le moyen de maintien est constitué par un deuxième téton (24) qui se prolonge à la même distance par une deuxième surface cylindrique (240) dont le rayon correspondant au rayon de la première surface augmenté de la différence entre le premier rayon de cambrage et le second rayon de cambrage du premier téton. 4. Machine à cambrer les fils selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le premier téton se prolonge à distance par une deuxième surface cylindrique concentrique de rayon de cambrage inférieur au rayon de cambrage de la première surface cylindrique du premier téton et le moyen de maintien est constitué par un deuxième téton qui se prolonge à la même distance par une deuxième surface cylindrique dont le rayon correspond au rayon de la première surface augmenté d'une valeur correspondant à la valeur de diminution du rayon du premier téton diminué de la valeur d'augmentation de l'épaisseur du fil. 5. Machine à cambrer les fils selon une des revendications 3 à 4, caractérisée en ce que les premier (23) et second (24) tétons sont solidaires d'une platine mobile (21) par rapport à la tête tournante (20), ladite tête tournante étant pourvue de perçages (201, 200) permettant le déplacement des premiers et seconds tétons entre au moins deux positions différentes et des moyens d'actionnement (211) de la platine entre lesdites deux positions. 6. Machine à cambrer les fils selon une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs surfaces cylindriques saillantes formant chacune un téton de cambrage correspondant à un rayon de cambrage différent, chacun des moyens de maintien étant constitué par un fil ou une lame solidaire de l'extrémité du dernier téton d'une part et entraîné par un actionneur (244) entre deux positions, une première où le fil à cambrer est serré sur la surface de cambrage souhaité et une deuxième position dans laquelle un jeu suffisant est ménagé pour permettre le déplacement du fil sur une surface de cambrage vers une autre. 7. Machine à cambrer les fils selon la revendication 6, caractérisée en ce que chacune des surfaces de cambrage comporte dans sa zone dite neutre correspondant à la position dans laquelle la lame de maintien est verticale et au-dessus de l'axe de symétrie d'un méplat (2381, 2391). 8. Machine à cambrer les fils selon une des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que des moyens de pincer le fil (1) sont disposés à proximité immédiate des moyens de cambrage. 9. Machine à cambrer les fils selon une des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que des moyens de cisaillement (3) sont montés mobiles en déplacement sur un chariot (32) pour venir s'interposer sur le trajet du fil (7) et sont actionnés pour sectionner le fil après avoir fait avancer ce dernier d'une distance correspondant à la distance fixée entre les moyens de cambrage et les moyens de cisaillement. 10. Machine à cambrer les fils selon une des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que les moyens de déplacement linéaire du fil sont actionnés pendant ou après cisaillement pour faire reculer ce dernier d'une distance correspondant à la distance séparant les moyens de cambrage, des moyens de cisaillement diminués de la distance à laquelle s'effectue le premier cambrage sur le fil pour la pièce suivante.