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Procédé et dispositif pour la fabrication de barres à "queue de cochon
La présente invention a pour objet un procédé et un dis- positif pour la fabrication de barres dont les deux extrémités sont conformées en queue de cochon. Des barres de ce genre sont notamment utilisées dans les mines où l'on met à profit leur particularité de pouvoir s'accrocher facilement les unes aux autres de façon à constituer des articulations dont les éléments restent toujours solidaires les uns des autres.
Le procédé de fabrication suivant ,l'invention est ca- ractérisé par les points principaux suivants pris séparément ou en combinaison : a) Une barre, de préférence en acier, est avancée sur un couloir d'amenée jusqu'à ce qu'elle bute contre une butée, puis la barre est serrée dans des mâchoires mobiles et cisaillés à la longueur voulue, ensuite, le couloir d'amenée est éclipsé, et une certaine longueur de chaque extrémité de la barre est enroulée en queue de cochon sur un mandrin mis en place au préalable à cet effet, finalement, les mandrins sont retirés, les mâchoires de ser- rage et la cisaille sont ouvertes, et la barre conformée en queue de
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cochon est éjectée, puis le couloir d'amenée est remis en place, et le cycle recommence.
b) L'enroulement des extrémités de la barre sur les mandrins est effectué par un mouvement relatif hélicoïdal d'un organe enrouleur par rapport au mandrin. c) Le cycle de travail se déroule, au ,moins partiellement mais de préférence dans sa totalité, automatiquement.
Les modes de réalisations préférés d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procéd= suivant l'invention sont caractérisés par les points principaux suivants pris séparément ou en combi- naison : a) Les mandrins de pliage sont des organes cylinlriques comportant, d'une part, une extrémité antérieure munie d'une em- preinte hélicoïdale correspondant à la queue de cochon à réaliser, et, d'autre part, une partie filetée de même pas coopérant avec un élément conjugué fixe de telle façon que tout mouvement de rotation du mandrin s'accompagne d'un déplacement longitudinal de ce dernier. b) L'axe du mandrin fait avec l'axe de la barre à con- former un angle inférieur à 90 , les deux mandrins étant inclinés en sens inverses et possédant des filets de pas identiques mais opposés.
c) Chaque mandrin coopère avec un galet de pliage suscep- tible de décrire autour du mandrin un mouvement hélicoïdal dont le pas est égal à celui du filet du mandrin. d) Chaque galet de pliage est solidaire d'un arbre portail un filetage coopérant avec un organe conjugué fixe de telle façon qu' tout mouvement de rotation de cet arbre provoque un déplacement lon- gitudinal de ce dernier et par suite un mouvement hélicoïdal du galet de pliage. e) L'extrémité antérieure de l'arbre de commande du galet forme en même temps palier pour l'extrémité antérieure du mandrin.
L'invention comporte en outre d'autres caractéristiques et avantage qui ressortent tant de la description qui va suivre que des dessins annexés dans lesquels :
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la Fig. 1 est une vue schématique, en plan, montrant les organes principaux -d'un mode de réalisation du dispositif suivant l'invention, la Fig. 2 est une vue de détail, montrant en coupe longi- tudinale les extrémités de l'arbre porte-galet et de l'arbre porte- mandrin de l'ensemble de gauche de la Fig. 1, après rotation du galet de tarais quarts de tour, la Fig. 3 est une vue de détail, en élévation, montrant des mâchoires de frein et une rampe d'éjection, la Fig. 4 représente une barre conformée suivant l'inven- tion, la Fig. 5 est un schéma des commandes de l'appareil, et la Fig. 6 est unschéma des commandes pneumatiques de l'ap pareil.
Les barres à queue de cochon sont fabriqués à partir d'une
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barre droite 1 qui est amenée à la machine proprement dite par lin dont #r'/w sk-o couloir d'alimentation constitué par des galets à gorge 2/les axes .. sont portés par deux flasques latéraux 3.
A l'entrée de la machine est disposée une cisaille com- portant une mâchoire supérieure 4 et une mâchoire inférieure 5 dont l'une au moins est mobile de façon à laisser avancer la barre 1 sans que celle-ci frotte sur les mâchoires en tenant compte des ondulations éventuelles que peut présenter cette barre.
La barre 1 passe ensuite entre deux mâchoires de serrage mobiles supérieure et inférieure 6 et 7 respectivement (voir aussi Fig. 3) et ensuite au-dessus d'une rampe d'éjection inclinée fixe 8.
Au-delà de la rampe d'éjection 8, -la barre 1 parvient à un couloir d'amenée constitué par des galets à gorge 9 dont les axes sont portés par deux flasques latéraux 10. Le couloir est mobi- le de façon à pouvoir s'éclipser par un mouvement de descente, de basculement ou autre.
Après le couloir d'amenée, la barre 1 passe au-dessus d'un deuxième rampe d'éjection 11 similaire à la rampe 8, et entre deux mâchoires de serrage 12 et 12a (Fig. 5) similaires aux mâchoires de serrage 6 et 7.
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Finalement, la barre 1 bute contre une butée mobile 13 constituant ou actionnant un contact électrique destiné à coopérer avec deux plots de contact fixes 14.
La barre 1 introduite dans l'appareil est soumise à l'ac- tion de deux ensembles mécaniques comportant les mandrins de pliage 15 et 16, qui coopèrent avec des galets de pliage faisant partie des ensembles 17 et 18 respectivement. Les ensembles 15, 16, d'une part, et 17, 18, d'autre part, sont symétriques, il suffit donc d'en décrire un en détail.
Un arbre porte-mandrin 19 comporte une extrémité posté- rieure filetée 20 coopérant avec un organe taraudé fixe 21. L'arbre 19 tourillonne dans un mandhon rotatif 22 qui comporte une rainure longitudinale 23 dans laquelle s'engage une cale 24 qui est rendue
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solidaire de l'arbre 19 par des vis 25. Le mandhon 22 est solidaire une #ffwé'. * < d'un pignon 26 coopérant avec /crémaillère 27. L'extrémité antérieure - de l'arbre 19 peut coulisser dans l'alésage correspondant d'un organe fixe 28.
L'arbre 19 comporte à sa partie antérieure un alésage coni- que 29 dans lequel s'engage lecône correspondant 30 d'un mandrin pré sentant une empreinte hélicoïdale 31 dont le pas et le sens de pas correspondent à ceux du filet 20 de l'arbre 19. Dans l'exemple repré- sente, l'empreinte 31 et le filet 20 ont un pas à gauche. La partie du mandrin comportant l'empreinte 31 est suivie d'une partie cylin- drique 32 d'un diamètre plus faible.
Co-axialement à l'arbre 19 est disposé un deuxième arbre 33 dont l'extrémité postérieure porte un filet 34 coopérant avec un organe taraudé fixe 35. L'arbre 33 peut en outre coulisser et tourner dans un palier 36.
L'arbre 33 tourillonne dans un mandhon rotatif 37 compor- tant une rainure longitudinale 38 dans laquelle s'engage une cale 39 qui est rendue solidaire de l'arbre 33 à l'aide de vis 40. Le mandhon 37 est solidaire d'un pignon 41 coopérant avec une crémaillère 42.
L'arbre 33 porte une tête 43 (voir aussi Fig. 2) servant de support à un axe 44 fixé sur celui-ci par un écrou 45. Un- galet de pliage 46 comportant un rebord extérieur 47 est monté rotatif sur l'axe 44.
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L'extrémité antérieure de l'arbre 33 comporte un alésage co-axial 48(voir Fig. 2) dans lequel peut s'engager la partie cylin- drique 32 du mandrin 30-31 qui se -trouve ainsi guidée. L'alésage 48 communique à l'avant avec un alésage 49 dans lequel peut se loger , avec jeu la partie du mandrin qui porte l'empreinte 31. A l'arrière, l'alésage 48 est suivi d'un alésage ou d'un logement 50 dans lequel débouchent des canaux inclinés 51 en nombre quelconque, communiquant avec l'extérieur.
Les organes mobiles de la machine ci-dessus sont de préférence actionnés par une commande pneumatique dont le schéma est indiqué à la Fig. 6. Un conduit 52 provenant d'un compresseur non représenté se subdivise en deux collecteurs 53 et 54 aboutissant à des valves à commande électrique, à trois voies, 55 et 56 respecti vement. Les valves 55 et 56 desservent respectivement, outre les collecteurs 53 et 54, des conduits d'échappement 59 et 60, ainsi que des collecteurs 57 et 58.
Un conduit 61 communique par l'intermédiaire d'une valve à commande mécanique 62 avec le collecteur 57. La valve 62 est par exemple à poussoir qui peut être actionné par une rampe, came ou autre organe porté par un élément mobile de la machine et être rappelé par un ressort de rappel dès que l'adtion de la rampe ou au- tre ces se. Cette valve possède-en outre un by-pass avec clapet de retenue permettant au fluide de circuler dans un seul sens durant la fermeture de ladite valve, c'est-à-dire du cylindre vers l'échappe- ment.
Le conduit 61 communique avec un conduit 63 débouchant dans les cylindres 64'et 65 à une extrémité de ceux-ci. Des pistons 66 et 67 peuvent se mouvoir respectivement dans les cylindres -64 et 65 pour actionner les galets de pliage 17 et 18 comme il sera expliqué plus loin.
L'autre extrémité des cylindres 64 et 65 communique avec un conduit 68 relié à un conduit 69 qui communique par l'inter- médiaire d'une valve 70 à commande manuelle avec le collecteur 58.
Par l'intermédiaire d'une valve à poussoir 71 similaire à la valve 62, un conduit 72 communique avec le collecteur 57. Ce
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conduit se subdivise en deux branches 73 et 82. La branche 73 commu- nique avec un conduit 74 débouchant dans les cylindres 75 et 76 à une extrémité de ceux-ci. Ces cylindres comportent respectivement des pis- tons 77 et 78 destinée à actionner les dispositifs à mandrin 15 et 16.
L'autre extrémité des cylindres 75 et 76 communique, par l'intermédiaire des conduits 79 et 80 et d'une valve ' poussoir 81, avec le collecteur 58.
La brandie 82 débouche à l'une des extrémités d'un cylin- dre 83 dont le piston 84 es destiné à actionner le couloir d'amenée 9- 10. L'autre extrémité du cylindre 83 communique, par l'intermédiai- re du conduit 85 et de 'la valve à poussoir 86, avec le collecteur 58.
Par l'intermédiaire d'une valve à commande manuelle 87, un conduit 88 communique avec le collecteur 57, et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un conduit 89, avec deux cylindres 90 et 91 com- portant respectivement des pistons 92 et 93 destinés à commander les mâchoires de serrage 6,7 et 12, 12a Les extrémités opposées des cylindres 90 et 91 communiquant, par l'intermédiaire des conduits 94, 95 96, 97 et de la valve à poussoir 98, avec le collecteur 58.
Un conduit 100 est relié, d'une part, par l'intermédiaire d'une valve 99 à commande manuelle au collecteur 57, et, d'autre part, à une extrémité d'un cylindre 101 dont le piston 102 est destiné à actionner la cisaille 4- 5. L'extrémité opposée du cylindre 101 commu- nique, par l'intermédiaire des conduits 103 et 97 et de la valve à poussoir 98, avec le collecteur 58.
La Fig. 5 montre le schéma des commandes des organes pneu- matiques du schéma de la Fig. 6. Un secteur électrique 104 alimente deux contacteurs bipolaires 105 et 106 sur lesquels sont branchées respectivement les bobines de commande 107 et 108 des valves à trois voies 55 et 56.
109 et 110 désignent respectivement les bobines d'enclen- chement des contacteurs 105 et 106. Une extrémité de la bobine 109 est reliée par un fil 111 à un pôle du secteur 104, tandis que l'autre extrémité est reliée par un fil 112 au plot fixe 113 d'un contact auxi liaire 114 qui est actionné par la marne traverse que les contacts mobiles du contacteur 105. Le contact mobileaaxiliaire 114 est relié par un fil 115 à l'un des contacts fixes 14 coopérant avec la butée mobile 13. L'autre contact 14 est relié, par l'intermédiaire d'un fil
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116, à une extrémité de la bobine d'enclenchement 109.
Une extrémité de la bobine d'enclenchement 110 est reliée par un fil 117 au plot fixe 118 d'un contact auxiliaire dont la par- tie mobile 120 est solidaire de la traverse des contacts mobiles du contacteur 106. L'autre extrémité de la bobine 110 est reliée à un pôle du secteur par un fil 119.
Par l'intermédiaire d'un fil 121, le contact auxiliaire mobile 120 est relié à l'un de deux plots de contact fixes 122 des- tinés à coopérer avec un contact mobile 132 solidaire du couloir d'amenée 9- 10 ou actionné par celui-ci.
Le contact auxiliaire mobile 120 est, d'autre part, relié par un fil 123 à un contact fixe 124 destiné à coopérer avec un contact mobile 125 solidaire de l'ensemble à galet de pliage 18 ou actionné par le recul de celui-ci. Ce contact 125 est relié par un fil 126 à une extrémité de la bobine d'enclenchement 110.
L'ensemble à galet de pliage 18 est solidaire d'un con- tact 127 coopérant avec une barre de contact fixe 128 de telle façon que le contact entre ces deux éléments soit interrompu à la fin du mouvement de recul de l'ensemble 18. Le contact 127 est relié à un pôle du secteur par un fil 129. La barre de contact fixe 128 est reliée à un fil 130 branché sur le fil 115.
Un fil 131 relie l'un des contacts fixes 122 un pôle du secteur.
Le dispositif ci-dessus fonctionne comme suit:
Une barre en acier 1 est amenée par les galets 2 et intro- duite dans la machine en passant entre les lames 4 et 5 de la ci- saille, entre le galet 46 et la partie cylindrique 32 du mandrin, entre les mâchoires de serrage 6 et 7, au-dessus de la rampe d'éjec- tion 8, sur les galets 9 du couloir d'amenée, au-dessus de la rampe d'éjection 11, entre les mâchoires de serrage 12 et 12a, entre le deuxième galet de pliage et le mandrin associé, pour buter finalement contre la butée mobile 13 de telle façon que celle-ci relie les con- tacts fixes 14 entre eux.
Par l'établissement-de ce contact électrique (voir Fig.5), la bobine d'enclenchement 199 du contacteur 105 est alimentée par
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l'intermédiaire des fils 115,116, 130, 111, 129 et des contacts 127 et 128. Par conséquent, le contacteur 105 se forme en alimentant ainsi la bobine de commande 107 de la valve 55 (Fig. 6) de telle façon que celle-ci établisse la liaison entre les collecteurs 53 et 57, en fermant en même temps le conduit d'échappement 59, par une rotation d'un quart de tour dans le sems des aiguilles d'une montre;
Les valves à poussoir 62 et 71 sont fermées étant donné que les rampes de commande associées 62 et 71 , respectivement so- lidaires du mandrin 16 et de la cisaille 4 - 5, ne sont pas en contact avec les poussoirs respectifs. Les valves 87 et 99 à commande manuelle, par contre, sont ouvertes.
D'autre part, la valve à pous- soir 98 est également ouverte, étant donné que la rampe 98a coopérant avec cette valve et solidaire du mandrin 16 repousse le poussoir à la position de repos du mandrin 16.
Dans les positions respectives précitées des valves 87,
99,98, les cylindres 91, 90, 101 se trouvent branchés, d'un côté de leurs pistons respectifs 93, 92, 102,par l'intermédiaire des con- duits 89, 88, 100 sur le. collecteur. 57, et de l'autre côté de ces pistons, par l'intermédiaire des conduits 95, 94, 103,96, 97, sur le collecteur 58 et sur le conduit d'échappement 60. Il en résulte que @ les pistons 93, 92, 102 avancent de façon à actionner les mâchoires de serrage 12 et 12a, et 6 et 7, ainsi que la cisaille 4 - 5. Par cette manoeuvre,la section de barre 1 introduite dans la machine se trouve serrée entre les mâchoires de serrage et cisaillée à la longueur voulue par la cisaille 4 - 5.
L'avance de la lame de cisaille 5 fait agir la rampe 71a sur la valve à poussoir 71 de telle façon que celle-ci établisse une communication entre le collecteur 57 et le conduit 72 alimentant, par l'intermédiaire des conduits 73 et 82, les cylindres 76, '75,et 83. A ce moment, la valve à poussoir 81 est maintenue ouverte par sa rampe de commande 81a solidaire de l'ensemble de pliage 18, tandis que la valve à poussoir 86, qui a été libérée par sa rampe de comman de 81a du fait de l'avance de la lame de cisaille 4, est fermée.
Les cylindres 76 et 75 se trouvent donc reliés directement au collecteur 58 et au conduit d'échappement 60, par l'intermédiaire de la valve 71, tandis que l'air chassé d cylindre 83 peut passer
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dans ce conduit par le by-pass de la valve 86, malgré la fermeture de cette dernière.
Le mouvement des pistons 77 et 78 agit sur les crémail- lères 27 de façon à faire avancer celles-ci. Ce mouvement produit une rotation des pignons 26 et, par l'intermédiaire des cales 24, une rotation des arbres 19. Cette rotation provoque, grâce à la coopéra- tion des filets 20 avec les organes 21, en même temps une avance lon- gitudinale des arbres 19 et des mandrins portés par ceux-ci dans le sens de la flèche 134 (Fig. 5). lors/de ce mouvement du mandrin, la barre 1 parvient dans l'empreinte 31. Etant donné que le pas de cette empreinte est égal à celui du filet 20, la position relative entre l'empreinte 31 et la barre 1 ne varie pas lors de l'avance de l'arbre 19. Simultanément, l'extrémité cylindrique 32 du mandrin s'engage dans l'alésage 48 de l'arbre 33.
Pendant que les mandrins avancent de la manière qui vient d'ivre décrite, le couloir d'amenée 9-10 est éclipsé par le piston 84.
Par ce mouvement le contact mobile 132 ferme les contacts fixes 122, dont le circuit est encore ouvert par ailleurs, par la séparation des contacts 124 et 125.
D'autre part, la rampe 98a a libéré le poussoir de la valve 98 qui est ainsi fermée par son ressort de rappel, tandis que la rampe 62 a actionne la valve à poussoir 62.
L'ouverture de la valve 62 alimente les cylindres 64 et 65 en air comprimé ee qui provoque respectivement l'avance des pistons 66 et 67 actionnant les crémaillères 42. Par l'avance de ces crémail- lères, les pignons 41 sont entraînés en rotation de façon à provoquer la rotation des arbres 33 par l'intermédiaire des cales 39. La rota- tion des arbres 33 se traduit, grâce à la coopération des filets 34 avec les organes 35, par un recul simultané des arbres 33 dans le sens de la flèche 135 (Fig. 5).
Par ce mouvement combiné des arbres 33, les galets 46 décrivent un mouvement hélicoïdal autour des mandrins 30 - 31 de façon à enrouler les extrémités en saillie de la barre 1 autour des mandrins.
Etant donné que le pas du filet 34 est identique à celui de l'emprein- te 31, le galet 46 sollicite la barre 1 lors du pliage exactement dans l'empreinte 31. Pendant tout ce mouvement, l'extrémité cylindrique 32
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du mandrin reste supportée dans l'alésage 48 de l'arbre 33.
A la fin du mouvement de l'arbre 33 dans le sens de la flèche 135, le contact 127 - 128 se trouve coupé, tandis que le contact 124 - 125 est fermé. La coupure du premier contact conpe la bobine 109 du contacteur 105 de façon à ouvrir celui-ci, tandis que la fermeture du deuxième contact alimente la bobine 110 du contac- teur 106 par l'intermédiaire des fils 119, 126, 123, 121, des contac' 122- 132, et du fil 131.
La coupure du contacteur 105 provoque l'ouverture de la valve 55 qui retourne à la position représentée à la Fig. 6, tandis que la fermeture du contacteur 106 alimente la bobine de commande 108 de la valve 56 de telle façon que celle-ci établisse la communi- cation entre le collecteur 58 et le conduit d'alimentation 52 en fermant le conduit d'échappement 60.
Par l'air comprimé arrivant ainsi par le conduit 69, les pistons 66 et 67 sont ramené$ à leur position initiale, la valve 62 restant ouverte tant que les mandrins 16 se trouvent en position avancée. Par conséquent, les arbres 33 sont ramenés à leur position initiale. Dans cette position, le contact 127 - 128 se referme, ce qui reste sans effet étant donné qu'entre temps le contact 113 - 114 s'est ouvert par l'ouverture du contacteur 105. D'autre part, le contact 124- 125 s'ouvre mais le circuit d'auto-collage pour la bobine 110 reste fermé par l'intermédiaire du contadt 118 - 120 qui s'est fermé à cause de la fermeture du contacteur 106.
Simultanément, la valve 81 est ouverte par sa rampe 81a.
L'ouverture de cette valve alimente les cylindres 75 - 76 par l'in- termédiaire du conduit 80. Etant donné que la valve 71 est toujours ouverte, les pistons 77 et 78 sont ainsi ramenés à leur position de départ de façon à actionner les glissières 27 de manière à ramener les arbres 19 à leur position initiale. Le recul des arbres 19 provo- que la fermeture de la valve 62, d'une part, et l'ouverture de la valve 98, d'autre part/
L'ouverture de la valve 98 alimente les cylindres 91, 90, 101, ce qui provoque le desserrage des mâchoires de serrage et l'ou- verture de la cisaille 4 - 5. Par l'ouverture des mâchoires de serra- ge, la barre finie qui était jusqu'ici maintenue par celles-ci,
par-
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vient sur les rampes d'éjection 8 et 11 sur lesquelles elle roule 118.. un récipient d'où les barres sont ensuite enlevées à la main pour être bottelées.
Le retour de la lame de cisaille 4 à sa position ini- tiale entraîne par l'intermédiaire de la rampe 86 , l'ouverture a de la valve 86 de façon à provoquer la remise en place du couloir 9 - 10 par le piston 77. Par un étranglement approprié de la valve 86 on peut régler le retard du fonctionnement de ce piston de telle façon que le couloir ne reprenne sa place qu'après l'éjections de la barre précédente, consécutive à l'ouverture des mâchoires 6,7 et
12, 12 . Ce mouvement interrompt le contact 122 - 132 de façon à a couper la bobine 110 du contacteur 106 ce qui provoque la coupure de la bobine de commande 108 de la valve 56.
Par conséquent, cette valve occupe la position représentée à la Fig. 6 A ce moment, tous les organes ont repris leur position initiale, et un nouveau cycle de travail peut être amorcé par l'introduction d'une nouvelle section de barre.
La machine ci-dessus permet donc la fabrication automa- tique d'éléments de la forme représentée à la Fig. 4 comportant une partie droite 140 se terminant par des extrémités 141 et 142 confor- mées en queue de cochon. La machine peut marcher à une cadence assez rapide et atteindre facilement un rendement de 250 pièces par heure.
Il est encore à remarquer que les valves à commande manuelle 70,87 et 99 sont toujours ouvertes, leur degré d'ouverture permettant de régler la Vitesse de fonctionnement des cylindres desservis.
Bien entendu, le mode de réalisation décrit ci-dessus et représenté sur les dessins n'est donné qu'à titre de simple exem- ple non limitatif, et on peut modifier de toute façon convenable, la . forme, la nature, la disposition et le montage de ses: éléments sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, au lieu d'être pneumatiques les commandes peuvent être hydrauliques ou électriques. EN: outre, l'ordre des opérations veut être différent de celui décrit. De même. l'asservissement des commandes peut être différent de celui exposé.
On peut naturellement compléter encore les commandes figurées par d'autres; c'est ainsi qu'il est possible de prévoir un contacteur
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principal pour enclencher la ligne d'alimentation 104, ainsi qu'une commande manuelle complémentaire des valves automatiques pour pouvoir effectuer à la main certaines mpérations, par exemple en cas de panne.
REVENDICATIONS
1- Procédé de fabrication de barres à queue de cochon caractérisé en ce qu'une barre, de préférence en acier, est avancée sur un couloir d'amenée jusqu'à ce qu'elle bute contre une bu bée, puis la barre est serrée dans des mâchoires mobiles et cisaillée à la longueur voulue, ensuite, le couloir d'amenée est éclipsé, et une certaine longueur de chaque extrémité de la barre est enroulée en queue de cochon sur un mandrin mis en place au préalable à cet effet, finalement, les mandrins sont retirés, les mâchoires de serrage et la cisaille sont ouvertes, et la barre conformée-en queue de cochon est éjectée, puis le couloir d'amenée est remis en place, et le cycle recommence.