Machine pour étirer un fil métallique, destinée à être associée à une machine de fabrication à laquelle le fil étiré est fourni directement La présente invention concerne une ma chine pour étirer un fil métallique, destinée à être associée à une machine de fabrication à laquelle le fil étiré est fourni directement et qui comprend des moyens pour le faire avancer.
Avec les machines à étirer les fils métalli ques connues, il était nécessaire, jusqu'ici, de munir la machine de fabrication qui leur était associée, d'un arrêt d'avancement contre lequel l'extrémité avant du fil étiré butait pour déter miner la longueur de fil qui devait être traitée sur la machine de fabrication ou être tron çonnée par le mécanisme coupeur de celle-ci. Si le fil étiré n'était pas amené à buter conve nablement contre l'arrêt par les galets d'avan- cement de la machine de fabrication, l'article à produire était irrégulier ou défectueux.
La présente invention vise à éliminer la nécessité d'un tel arrêt d'avancement.
A cet effet, la machine pour étirer un fil métallique, objet de l'invention, est caractérisée en ce qu'elle comprend une matrice d'étirage portée par un porte-matrice susceptible d'effec tuer un mouvement de va-et-vient, un méca nisme d'entraînement pour faire effectuer une course d'étirage au porte-matrice et à la ma trice, ce mécanisme comprenant un levier d'étirage agissant sur le porte-matrice, un dis positif de préhension sensible à un mouvement limité du fil vers l'arrière et agencé de manière à saisir et maintenir automatiquement le fil immobile pendant ladite course d'étirage, et des moyens pour actionner le dispositif de préhen sion,
ces moyens d'actionnement étant agencés de manière à être actionnés par ledit méca nisme d'entramement, de telle sorte que le dispositif de préhension immobilise le fil afin d'interrompre son avance consécutive à une course d'étirage de la matrice, après que cette avance a atteint une valeur déterminée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de la machine sui- vaut l'invention la fig. 1 est une élévation latérale de cette forme d'exécution ; la fig. 2 en est une vue en plan par-dessus ; la fig. 3 est une vue en bout de la machine, vue du côté où le fil étiré est délivré ;
la fig. 4 est une vue en plan partielle, à plus grande échelle, montrant la partie termi nale de la machine à étirer le fil métallique dans laquelle est situé le dispositif de préhen sion ; la fig. 5 est une coupe transversale verticale partielle faite dans la machine à travers le dis positif de préhension, suivant la ligne de coupe 5 - 5 de la fig. 4 ; la fig. 6 est une coupe longitudinale verti cale partielle du dispositif de préhension, sui vant la ligne de coupe 6 - 6 de la fig. 4 ; la fig. 7 est une vue de détail en coupe transversale faite suivant la ligne 7-7 de la fig. 6 et montrant la forme non circulaire des parties, en contact avec le fil, des mâchoires du dispositif de préhension;
la fig. 8 est une coupe longitudinale par tielle de la matrice d'étirage et de la boîte à matrice, suivant la ligne de coupe 8 - 8 de la fi g. 2 ; la fig. 9 est une coupe longitudinale par tielle faite suivant un plan horizontal, comme indiqué par les lignes de coupe 9-9 des fig. 5 et 6, et la fig. 10 est une coupe verticale transver sale partielle faite dans la machine à travers la matrice d'étirage, suivant les lignes de coupe 10 -10 des fig. 1 et 8.
La machine étireuse de fil métallique repré sentée est désignée de manière générale par la référence 10. Elle est destinée à être utilisée pour alimenter une machine de fabrication, telle qu'une machine à faire des têtes ou analogue, et agit sur la matière de fil métallique S. Le fil métallique est étiré et mis à la dimension voulue par la machine d'étirage 10 et il est fourni directement par celle-ci à la machine de fabrication F qui n'est représentée ici que par une paire de galets d'avancement 11 et 12 dont l'un ou les deux sont entraînés par le méca nisme de la machine de fabrication.
La machine à étirer 10 comprend un bâti 13 formant un support pour plusieurs disposi tifs, notamment une boîte à matrice à mouve ment alternatif 14 contenant une matrice d'éti rage 15, un dispositif de préhension 16, un dispositif d'avancement par petites quantités 17 et un second dispositif de préhension 18 associé à ce dispositif d'avancement 17. Le bâti 13 est susceptible d'être monté sur un plancher ou une autre surface de support et il est pourvu à sa partie supérieure d'une paire de guides espacés latéralement 19 et 20 formant une voie de guidage longitudinale.
La boîte à matrice 14 est montée à coulissement sur les guides 19 et 20 pour assurer le mouve ment de la matrice 15 en l'écartant du dispositif de préhension 16 pendant une course d'étirage et pour assurer son mouvement vers le dispo sitif de préhension pendant une course de retour. Pour actionner la boîte à matrice 14 pour produire une telle course d'étirage de la matrice 15, la machine étireuse est pourvue d'un levier d'actionnement 22 qui peut basculer autour d'un arbre transversal 23 monté sur le bâti 13.
L'extrémité supérieure du levier 22 est pourvue d'une tête en forme de fourche 22a d'une forme arrondie qui peut venir coopé rer avec la face terminale plate 25 de la boîte à matrice pour lui donner le mouvement d'étirage.
Comme montré à la fig. 8, la matrice d'éti rage 15 est constituée par un bloc cylindrique reposant dans un siège cylindrique 14a de la- boîte à matrice 14. La matrice 15 a un orifice 15a à travers lequel le fil S est étiré pendant la course d'étirage et qui, dans cet exemple, est de forme non circulaire. La forme de l'orifice de la matrice est montrée ici, à titre d'exemple, comme étant de forme généralement rectangu laire ou en clef de voûte, pour servir à faire certaines rondelles de blocage.
Le siège 14a est dimensionné de façon à recevoir exacte ment la matrice 15, avec un jeu suffisant pour permettre à la matrice d'être déplacée par rotation dans le siège jusqu'à une position qui correspondant à l'orientation désirée pour l'ori fice non circulaire 15a, "comme cela sera encore expliqué dans la suite. Lorsque la matrice a été déplacée par rotation dans le siège jusqu'à l'orientation désirée pour l'orifice, elle est fixée dans cette position en serrant une vis de réglage 14b.
Le dispositif de préhension 16 sera décrit avec plus de détails ci-après et on s'y réfère ici simplement pour expliquer que ce dispositif comprend une paire de mâchoires 26, propres à saisir le fil S et à le retenir pour en empêcher un mouvement en arrière pendant la course d'étirage de la matrice 15.
Le dispositif d'avancement par petites quan tités 17 peut coulisser dans le chemin de gui dage formé par les guides 19 et 20 et com prend des moyens de préhension qui saisiront automatiquement et feront avancer le fil S pendant le mouvement de ce dispositif vers la droite, comme on le voit aux fig. 1 et 2, mais qui relâcheront le fil pendant le mouvement de ce dispositif vers la gauche. Le dispositif de préhension 18 associé au dispositif d'avance ment par petites quantités 17 est réglable le long des organes de guidage 19 et 20 et propre à être serré dans une position de réglage désirée.
Ce dispositif est agencé de manière à saisir le fil S pour l'empêcher d'exécuter un mouvement vers l'arrière pendant la course de retour du dispositif d'avancement par petites quantités 17, mais à le relâcher immédiatement pour permettre le mouvement du fil vers l'avant, c'est-à-dire vers la droite dans les fig. 1 et 2.
Le dispositif d'avancement par petites quantités 17 est utilisé seulement dans le but de faire démarrer le fil S à travers la machine à étirer 10 et lorsqu'il est utilisé dans ce but, de courts déplacements d'avancement lui sont communiqués pour pousser le fil à travers la matrice 15. Dans ce but, de courts mouve ments d'avancement sont transmis au dispositif d'avancement par petites quantités 17 par le levier 22 et par une biellette d'avancement 27.
Comme montré à la fig. 1, une extrémité de la biellette d'avancement 27 est reliée à pivo tement avec le dispositif d'avancement par petites quantités 17 et son autre extrémité est propre à être reliée de manière amovible, au levier 22 ; elle est pourvue à cet effet d'une partie 27a en forme d'étrier qui peut coopérer avec une broche transversale 28 du levier 22. Aux fig. 1 et 2, la biellette d'avancement 27 est montrée avec sa partie en forme d'étrier 27a coopérant avec la broche du levier 22 pour actionner le dispositif 17 d'avancement par petites quantités.
Lorsque le fonctionne ment du dispositif d'avancement par petites quantités 17 a fait qu'une longueur suffisante de fil S soit passée à travers la machine 10 pour que ce fil soit en contact avec les galets d'avancement 11 et 12, la biellette 27 est dégagée de la broche 28 et le dispositif d'avan cement par petites quantités 17 est ensuite inactif. La biellette d'avancement 27 est main tenue dans sa position dégagée par un organe à pivotement 29 qui est susceptible d'être bas culé par un levier 29a.
Aux fig. '1 et 2 des dessins, la boîte à matrice 14 est montrée en position voisine du dispositif de préhension 18 associé au dispo sitif d'avancement par petites quantités 17, mais après que l'opération d'avancement par petites quantités a été accomplie, la boîte à matrice occupera une position telle que sa face de poussée antérieure 25 soit en contact avec la tête fourchue 22a du levier d'actionnemént 22.
Pendant les courses d'étirage intermittentes imparties à la boîte à matrice 14 par le levier 22, la matrice d'étirage 15 est pressée sur le fil S de manière à s'écarter du dispositif de' préhension pour l'étirage 16, et pendant cha cune de ces courses d'étirage le fil est empêché de prendre un mouvement rétrograde par les mâchoires -26 du dispositif de préhension 16.
Pendant le mouvement de basculement en sens inverse du levier 22 qui est un mouvement de retour à vide du levier, la boîte à matrice 14 et la matrice d'étirage 15 se déplacent vers l'avant avec le fil en raison du mouvement d'avancement communiqué au fil par les galets d'avancement 11 et 12. Pendant ce mouvement d'alimentation vers l'avant, les mâchoires 26 du dispositif de préhension 16 rélâchent auto matiquement le fil et lui permettent de se mou voir librement entre elles.
Le fil S qui est introduit dans la machine 10 est retiré d'une bobine de ce fil (non mon trée) et en pénétrant dans la machine le fil est soumis à l'action d'un dispositif redresseur à mouvement alternatif, 30, qui est relié à- la boîte de matrice à l'aide de tiges 30a.
Le mouvement de basculement mentionné du levier d'actionnement 22 est transmis à ce levier par un arbre de commande 32 (fig. 3). L'arbre de commande 32 s'étend latéralement et est supporté à rotation dans une paire de paliers 33 et 34, dont le palier 33 est monté sur le bâti 13 et dont le palier 34 est un palier en porte à faux supporté par une partie en prolongement 13a du bâti. L'arbre de com mande 32 est destiné à être entraîné par le mécanisme de la machine de fabrication avec laquelle la machine à étirer est utilisée, par une roue dentée 35 montée sur cet arbre et une chaîne 36.
Un dispositif à excentricité 37 est monté sur l'extrémité intérieure de l'arbre de commande 32 et est relié à l'extrémité infé rieure du levier d'actionnement 22 par une bielle 38. L'excentricité du dispositif 37 peut être réglée pour faire varier la course de tra vail du levier 22 au moyen d'une vis de réglage 39.
De la construction de la machine à étirer 10 telle que décrite jusqu'à présent, on voit que les courses d'étirage imparties à la boîte de matrice 14 et à la matrice d'étirage 15 par le levier 22 sont des courses intermittentes qui peuvent être produites dans le temps à certains instants déterminés par rapport au fonctionne ment de la machine de fabrication F, en raison du fait que la machine à étirer est actionnée comme un auxiliaire de la machine de fabri cation par l'intermédiaire de la chaîne d'entraî nement 36.
On voit également que par une commande intermittente des galets d'avance ment 11 et 12 par le mécanisme de la machine de fabrication, le fil étiré S peut être avancé de manière intermittente pendant les intervalles entre les courses d'étirage intermittentes de la matrice 15 et que par ce fonctionnement inter mittent de la machine à étirer, le fil étiré est fourni à la machine de fabrication à une vitesse correspondant sensiblement au taux de produc tion de cette dernière.
Le bâti 13 est pourvu d'une paire de paliers espacés axialement 40 et 41 en un point situé au-dessus de l'arbre de commande 32. Le dispositif de préhension 16 comprend une boîte 42 ayant un évidement 43 et une paire de tourillons faisant saillie axialement 44 et 45, qui sont situés de part et d'autre de la chambre 43 et tournent respectivement dans les paliers 40 et 41. Les tourillons 44 et 45 sont pourvus d'ouvertures alignées 44a et 45a qui commu niquent avec la chambre 43 et à travers les quelles passe le fil étiré S'. Dans l'ouverture 44a du tourillon 44 est montée une douille de guidage 46 pour guider le fil.
Les mâchoires 26 du dispositif de préhen sion 16 sont constituées par une paire de blocs ayant leurs faces adjacentes pourvues de rai nures longitudinales complémentaires 26a qui définissent un passage de préhension 16a. Les rainures 26a sont d'un contour transversal cor respondant à la forme en section transversale du fil étiré S', en sorte que le fil remplira sensiblement les rainures, comme montré à la fig. 7, et permettra aux mâchoires de saisir le fil pendant le mouvement de fermeture donné aux mâchoires. Comme montré à la fig. 4 des dessins, les mâchoires 26 sont pourvues de faces extérieures 26b s'évasant longitudina lement.
Le dispositif de préhension 16 comprend aussi des blocs paliers 48 situés dans la cham bre 43 à l'extérieur des mâchoires 26 et des groupes de rouleaux 49 maintenus par des cages et disposés entre les blocs paliers 48 et les surfaces extérieures évasées 26b des mâ choires. Les mâchoires 26 sont susceptibles d'effectuer un déplacement axial limité dans la chambre 43 et lorsque les mâchoires sont décalées vers la gauche, comme on le voit à la fig. 4, les faces extérieures évasées 26b coopérant avec les rouleaux 49 font que les mâchoires sont forcées en coins l'une vers l'autre, pour qu'elles serrent le fil étiré S'.
Le mouvement axial des mâchoires dans le sens opposé, c'est-à-dire vers la droite à la fig. 4, permettra aux mâchoires de s'écarter par l'ac tion de ressorts de compression 50 disposés entre les mâchoires pour les amener à relâcher leur emprise sur le fil.
Pendant chacune des courses d'étirage intermittentes imparties à la matrice 15 par le levier 22, il y a une tendance, pour le fil étiré S', à être déplacé par la matrice suivant un mouvement vers l'arrière. En raison du frotte ment entre le fil et les mâchoires 26 du dispo sitif de préhension 16, les mâchoires sont déplacées d'une petite distance axiale vers la gauche avec le fil, suffisante pour entraîner un mouvement de coinçage vers l'intérieur qui se traduit par une prise du fil par les mâchoires.
Pour empêcher un mouvement axial excessif des mâchoires 26 et des ensembles de rouleaux 49 dans la chambre 43, la boite 42 est pourvue d'une paire de broches de limitation 51 desti nées à coopérer avec les mâchoires et d'une seconde paire de broches de limitation 52 des tinées à coopérer avec les ensembles de rou leaux. Les paires de broches de limitation 51 et 52 sont montées à coulissement dans des ouvertures perforées des tourillons 44 et 45, les extrémités adjacentes de ces broches faisant saillie dans la chambre 43.
Des ressorts de compression 53 et 54 appliquent une pression aux extrémités extérieures des broches de limi tation 51 et 52 et servent comme moyens amor tisseurs pour absorber les forces de réaction appliquées à ces broches par les mâchoires 26 et les ensembles de rouleaux 49.
Le dispositif de préhension pour étirage 16 est également utilisé pour interrompre le mou vement d'alimentation vers l'avant, du fil étiré S' par les galets d'avancement 11 et 12, ce qui élimine ainsi le besoin d'un arrêt d'avancement dans la machine de fabrication. L'interruption du mouvement d'avancement du fil dans ce but est accomplie par des moyens d'actionnement provoquant la fermeture des mâchoires 26 du dispositif de préhension 16. En général, ces moyens d'actionnement comprennent un piston 56 (fig. 9) monté à coulissement dans 'une ouverture axiale du tourillon 45, une came annulaire 58 rotative propre à être entraînée par l'arbre 32 et un levier 59 pour transmettre le mouvement de la came 58 au piston 56.
Comme on le voit le mieux aux fig. 4 et 6, le piston 56 comprend un manchon creux 56a et une tête 56b, définissant une chambre 60 dans laquelle est logé un ressort de compres sion 61. Le piston 56 n'agit pas directement sur les mâchoires 26 mais par un moyen trans metteur de poussée comprenant une paire de broches de poussée écartées latéralement 62 qui peuvent coulisser axialement dans les ouvertures espacées de manière correspon dante du tourillon 45.
Les broches de poussée 62 sont disposées avec une de leurs extrémités butant contre les faces terminales des mâchoi res 26 et avec leurs autres extrémités s'étendant dans la chambre 60 du piston 56 et en contact avec un siège de ressort 63. L'extrémité exté rieure de la chambre 60 est taraudée, comme indiqué en 64, et une tige creuse 65 formant un prolongement axial du piston 56 présente une partie filetée 66 vissée dans l'ouverture taraudée 64, constituant un couvercle pour la chambre 60 et un siège pour l'extrémité exté rieure du ressort de compression 61.
Le fil étiré S' fourni aux galets d'avance ment 11 et 12 de la machine de fabrication F passe des mâchoires 26 du dispositif de pré hension 16 à travers le passage axial 45a du tourillon 45 et ensuite à travers des passages 68 et 69 ménagés dans le siège de ressort intérieur 63 et dans la tige 65, qui sont en alignement coaxial avec le passage 45a et avec le passage de préhension 16a défini par les rainures complémentaires 26a des mâchoires 26.
Chaque fois qu'un mouvement axial vers l'intérieur est communiqué au piston 56 par le levier 59, les broches de poussée 62 seront déplacées vers la gauche comme vue aux fig. .4 et 6, et produiront un déplacement axial des mâchoires 26, ce qui aura pour conséquence que ces pièces seront coinçées l'une vers l'autre pour serrer le fil étiré S' et interrompre son mouvement de progression vers l'avant.
Le mouvement communiqué au piston 56 par le levier 59 fait que la force appliquée est trans- mise aux broches de poussée 62 par le ressort de compression 61, et lorsque le mouvement axial nécessaire a été communiqué aux mâ choires 26 pour faire que celles-ci serrent le fil, tout autre mouvement axial du piston 56 aura simplement pour conséquence que le ressort 61 sera comprimé dans la chambre 60.
Lorsque la force d'actionnement qui est appliquée au piston 56 par le levier 59 est supprimée, le ressort de compression 61 se détendra dans la chambre 60 en relâchant les broches de poussée 62, ce qui causera un mouvement de retour vers l'extérieur des mâchoires 26 et le relâchement de l'emprise des mâchoires 26 sur le fil. Comme montré aux dessins, l'arbre de com mande 32 est pourvu d'une partie 70 formant une partie du dispositif d'excentricité 37, et la came annulaire 58 est montée sur cette partie elle-même montée sur l'arbre 32. Le levier 59 est monté à pivotement sur le bâti 13 au moyen d'un pivot 71 porté par une paire de bossages latéralement espacés 72.
Le bras inférieur 59a de ce levier est pourvu à son extrémité libre d'un galet 73 qui coopère avec la came 58. Le bras supérieur 59b du levier est pourvu à son extrémité supérieure d'une partie en forme de fourche 74 qui chevauche la tige axiale 65 du piston 56 et est en contact avec la face extérieure 56c de ce piston.
Pour tenir les bras supérieur et inférieur du levier 59 en contact avec le piston 56 et la came 58 respectivement, le levier est pourvu d'un bras additionnel intermédiaire 75 contre lequel agit un ressort de compression 76. Le ressort 76 est monté sur une tige 77 qui passe à travers une ouverture 78 prévue dans l'extré mité intérieure du bras 75. L'extrémité supé rieure de la tige 77 est ancrée sur le bâti 13 au moyen d'un étrier 79 monté sur un arbre transversal 80 dont il sera question dans la suite.
Pendant le fonctionnement de la machine de fabrication F, la machine à étirer 10 sera actionnée par la chaîne 36. Les courses d'éti rage de la matrice 15 alterneront avec les mouvements de progression vers l'avant qui seront communiqués de manière intermittente au fil étiré S' par les galets d'avancement 11 et 12. Le même mouvement rotatif de l'arbre 32 qui produit les courses d'étirage de la matrice 15 entraîne aussi la came 58 et pro voque par suite la préhension intermittente du fil par les mâchoires 26 à un moment réglé dans le temps par rapport aux courses d'éti rage.
Le résultat est qu'après chaque course d'étirage de la matrice 15, le fil étiré et la matrice seront déplacés vers l'avant par les galets d'avancement 11 et 12 et lorsqu'une fraction de ce mouvement d'avancement, néces saire pour fournir la longueur convenable de fil à la machine de fabrication a eu lieu, le mouvement de rotation de la came fera bas culer le levier 59 dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, de sorte que le piston 56 actionne les mâchoires 26 pour serrer le fil pour interrompre ainsi le mouvement de progression vers l'avant.
La poursuite du mou vement de rotation de la came 58 permet au levier 59 d'être basculé dans le sens opposé par le ressort 76, relâchant ainsi le piston 56 et permettant aux mâchoires 26 de relâcher leur emprise sur le fil en sorte qu'un autre mouve ment d'avancement du fil étiré puisse avoir lieu. Lorsque la machine à étirer 10 doit être utilisée avec un fil non circulaire, tel qu'un fil sensiblement rectangulaire ou à section en clef de voûte, pour produire certaines rondelles de blocage, l'orifice de la matrice d'étirage 15 et le passage de préhension 16a du dispositif de préhension 16 ont une forme correspondante en section transversale.
Comme cela a déjà été dit plus haut, la machine 10 assure l'avance ment de ce fil étiré non circulaire S' vers la machine de fabrication F, avec la section trans versale du fil orientée dans le sens désiré, ce qui contribuera à un fonctionnement plus satis faisant des matrices de la machine de fabri cation.
Pour permettre à la machine 10 de fournir du fil étiré S' à la machine de fabrication F dans cette orientation désirée, la boîte 42 du dispositif 16 de préhension de fil est supportée de manière à permettre sa rotation en ayant ses tourillons 44 et 45 montés à pivotement dans les paliers 40 et 41. En faisant basculer la boîte 42 dans les paliers 40 et 41, le passage de préhension non circulaire 16a du dispositif de préhension 16 peut être tourné jusqu'à l'orientation désirée, par exemple d'un dépla cement angulaire de 10 degrés, de sorte que le fil étiré S' sera fourni à la machine de fabri cation F avec sa section transversale dans cette orientation désirée.
On comprendra, naturelle ment, que les rainures des galets d'alimentation 11 et 12 auront une forme convenable pour l'orientation avec laquelle le fil étiré est avancé. La quantité dont la boîte 42 a tourné peut être déterminée par des graduations 81 prévues sur la partie terminale saillante du tourillon 45 et avec lesquelles coopère un index 82 monté sur la face terminale du palier 41.
Le mouvement de rotation de la boîte 42 lui est communiqué par un mécanisme qui com prend un secteur à vis sans fin 84, qui est fixé à la boîte 42 près de la base du tourillon 45 au moyen de vis 85, et une vis sans fin 86 qui engrène avec le secteur denté comme montré à la fig. 5. La vis sans fin 86 est portée par un arbre transversal 80 qui est monté à rota tion dans les parois latérales du bâti 13. Une poignée 87 fixée à l'extrémité extérieure de l'arbre 80 permet de faire tourner la vis sans fin 86 pour entraîner le secteur denté 84.
Le réglage de la position angulaire de la boîte 42 est fait lorsque la machine 10 est ini tialement réglée pour le fonctionnement avec la machine de fabrication F qui lui est associée. Au moment où cet ajustement de la boîte 42 est fait, la vis de réglage 14b pour la matrice 15 d'étirage est desserrée de manière à per mettre la rotation de la matrice 15 dans le siège l4a de la boîte à matrice 14. Comme le réglage de la boîte 42 détermine l'orientation du fil étiré non circulaire S', ce fil étiré non circulaire va à son tour réagir sur la matrice d'étirage 15 et fera tourner celle-ci dans le siège 14a d'un angle tel que son orifice d'étirage non circu laire 15n sera orienté de la même façon.
Après que l'orientation de la matrice d'étirage 15 a ainsi été établie, la vis de réglage lob est serrée pour bloquer la matrice d'étirage dans cette position de réglage.
Machine for drawing a metal wire, intended to be associated with a manufacturing machine to which the drawn wire is supplied directly The present invention relates to a machine for drawing a metal wire, intended to be associated with a manufacturing machine to which the wire stretched is provided directly and that includes means for advancing it.
With known metal wire drawing machines, it was necessary, until now, to provide the manufacturing machine which was associated with them, with a feed stop against which the front end of the drawn wire abutted in order to determine the length of wire which was to be processed on the manufacturing machine or to be cut off by the cutting mechanism thereof. If the drawn yarn was not properly abutted against the stopper by the feed rollers of the manufacturing machine, the article to be produced was irregular or defective.
The present invention aims to eliminate the need for such a progress stop.
To this end, the machine for drawing a metal wire, object of the invention, is characterized in that it comprises a drawing die carried by a die holder capable of effecting a back and forth movement. , a drive mechanism for making the die holder and the matrix perform a stretching stroke, this mechanism comprising a stretching lever acting on the die holder, a gripping device sensitive to limited movement of the yarn towards the rear and arranged so as to automatically grip and hold the yarn stationary during said drawing stroke, and means for actuating the gripping device,
these actuating means being arranged so as to be actuated by said driving mechanism, such that the gripping device immobilizes the wire in order to interrupt its advance following a drawing stroke of the die, after this advance has reached a determined value.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the machine according to the invention in FIG. 1 is a side elevation of this embodiment; fig. 2 is a top plan view; fig. 3 is an end view of the machine, seen from the side where the drawn yarn is fed;
fig. 4 is a partial plan view, on a larger scale, showing the end part of the wire drawing machine in which the gripping device is located; fig. 5 is a partial vertical cross section taken in the machine through the gripping device, taken along section line 5 - 5 of FIG. 4; fig. 6 is a partial vertical longitudinal section of the gripping device, taken along the section line 6 - 6 of FIG. 4; fig. 7 is a detail view in cross section taken along line 7-7 of FIG. 6 and showing the non-circular shape of the parts, in contact with the wire, of the jaws of the gripping device;
fig. 8 is a partial longitudinal section of the drawing die and the die box, taken along section line 8 - 8 of FIG. 2; fig. 9 is a partial longitudinal section taken along a horizontal plane, as indicated by section lines 9-9 of FIGS. 5 and 6, and fig. 10 is a partial transverse vertical section made in the machine through the drawing die, taken along cut lines 10 -10 of FIGS. 1 and 8.
The wire drawing machine shown is generally designated by the numeral 10. It is intended for use in feeding a manufacturing machine, such as a head making machine or the like, and acts on the wire material. metal S. The metal wire is drawn and sized by the drawing machine 10 and it is supplied directly by the latter to the manufacturing machine F which is represented here only by a pair of rollers of advancement 11 and 12, one or both of which are driven by the mechanism of the manufacturing machine.
The stretching machine 10 comprises a frame 13 forming a support for several devices, in particular a reciprocating die box 14 containing a stretching die 15, a gripping device 16, a device for advancing in small quantities. 17 and a second gripping device 18 associated with this advancement device 17. The frame 13 is capable of being mounted on a floor or other support surface and it is provided at its upper part with a pair of spaced guides. laterally 19 and 20 forming a longitudinal guide track.
The die box 14 is slidably mounted on the guides 19 and 20 to ensure the movement of the die 15 away from the gripping device 16 during a drawing stroke and to ensure its movement towards the gripping device. during a return run. To actuate the die box 14 to produce such a stretching stroke of the die 15, the stretching machine is provided with an actuating lever 22 which can swing around a cross shaft 23 mounted on the frame 13.
The upper end of the lever 22 is provided with a fork-shaped head 22a of rounded shape which can cooperate with the flat end face 25 of the die box to give it the stretching movement.
As shown in fig. 8, the drawing die 15 is formed by a cylindrical block resting in a cylindrical seat 14a of the die box 14. The die 15 has an orifice 15a through which the wire S is drawn during the drawing stroke. and which, in this example, is non-circular in shape. The shape of the die orifice is shown here, by way of example, as being generally rectangular or keystone shape, for use in making certain lock washers.
The seat 14a is dimensioned to exactly receive the die 15, with sufficient play to allow the die to be rotated in the seat to a position which corresponds to the desired orientation for the hole. non-circular 15a, "as will be further explained in the following. When the die has been moved by rotation in the seat to the desired orientation for the orifice, it is fixed in this position by tightening a set screw 14b .
The gripping device 16 will be described in more detail below and it is referred to here simply to explain that this device comprises a pair of jaws 26, capable of gripping the wire S and of retaining it in order to prevent it from moving. back during die stretching stroke 15.
The small quantity advancement device 17 can slide in the guiding path formed by the guides 19 and 20 and comprises gripping means which will automatically grip and advance the thread S during the movement of this device to the right. , as seen in fig. 1 and 2, but which will release the thread during the movement of this device to the left. The gripping device 18 associated with the device for advancing in small quantities 17 is adjustable along the guide members 19 and 20 and able to be clamped in a desired adjustment position.
This device is arranged so as to grip the thread S to prevent it from executing a backward movement during the return stroke of the advancing device in small quantities 17, but to immediately release it to allow movement of the thread. towards the front, that is to say towards the right in fig. 1 and 2.
The small quantity advancing device 17 is used only for the purpose of starting the yarn S through the drawing machine 10 and when used for this purpose, short advancing movements are imparted to it to push the yarn. wire through the die 15. For this purpose, short advancement movements are transmitted to the advancing device in small quantities 17 by the lever 22 and by a feed rod 27.
As shown in fig. 1, one end of the advancement rod 27 is pivotally connected with the device for advancing by small quantities 17 and its other end is suitable for being removably connected to the lever 22; it is provided for this purpose with a part 27a in the form of a stirrup which can cooperate with a transverse pin 28 of the lever 22. In FIGS. 1 and 2, the advancement rod 27 is shown with its part in the form of a yoke 27a cooperating with the pin of the lever 22 to actuate the device 17 for advancing in small quantities.
When the operation of the advancing device in small quantities 17 has caused a sufficient length of wire S to pass through the machine 10 so that this wire is in contact with the advancement rollers 11 and 12, the connecting rod 27 is disengaged from the spindle 28 and the advancing device by small quantities 17 is then inactive. The advancement rod 27 is hand held in its disengaged position by a pivoting member 29 which is capable of being lowered by a lever 29a.
In fig. 1 and 2 of the drawings, the die box 14 is shown in a position adjacent to the gripping device 18 associated with the small quantity advancement device 17, but after the small quantity advancement operation has been completed, the die box will occupy a position such that its anterior thrust face 25 is in contact with the forked head 22a of the operating lever 22.
During the intermittent drawing strokes imparted to the die box 14 by the lever 22, the drawing die 15 is pressed onto the wire S so as to move away from the draw gripper 16, and during each of these drawing strokes the wire is prevented from taking a retrograde movement by the jaws -26 of the gripping device 16.
During the reverse rocking movement of the lever 22 which is a back-to-empty movement of the lever, the die box 14 and the draw die 15 move forward with the wire due to the feed movement. communicated to the wire by the advancement rollers 11 and 12. During this forward feeding movement, the jaws 26 of the gripping device 16 automatically release the wire and allow it to move freely between them.
The yarn S which is introduced into the machine 10 is withdrawn from a spool of this yarn (not shown) and on entering the machine the yarn is subjected to the action of a reciprocating rectifier device, 30, which is connected to the die box using rods 30a.
The mentioned tilting movement of the operating lever 22 is transmitted to this lever by a control shaft 32 (Fig. 3). The drive shaft 32 extends laterally and is rotatably supported in a pair of bearings 33 and 34, the bearing 33 of which is mounted on the frame 13 and the bearing 34 of which is a cantilever bearing supported by a part. as an extension 13a of the frame. The control shaft 32 is intended to be driven by the mechanism of the manufacturing machine with which the stretching machine is used, by a toothed wheel 35 mounted on this shaft and a chain 36.
An eccentricity device 37 is mounted on the inner end of the drive shaft 32 and is connected to the lower end of the actuating lever 22 by a connecting rod 38. The eccentricity of the device 37 can be adjusted to make vary the working stroke of lever 22 by means of an adjusting screw 39.
From the construction of the stretching machine 10 as described heretofore, it is seen that the stretching strokes imparted to the die box 14 and the stretching die 15 by the lever 22 are intermittent strokes which may be produced in time at certain instants determined with respect to the operation of the manufacturing machine F, due to the fact that the stretching machine is operated as an auxiliary of the manufacturing machine through the chain of training 36.
It is also seen that by intermittent control of the feed rollers 11 and 12 by the mechanism of the manufacturing machine, the drawn yarn S can be fed intermittently during the intervals between the intermittent drawing strokes of the die 15. and that by this intermittent operation of the drawing machine, the drawn yarn is supplied to the manufacturing machine at a speed corresponding substantially to the rate of production of the latter.
The frame 13 is provided with a pair of axially spaced bearings 40 and 41 at a point above the drive shaft 32. The gripper 16 includes a box 42 having a recess 43 and a pair of journals forming axially protrusion 44 and 45, which are located on either side of the chamber 43 and rotate respectively in the bearings 40 and 41. The journals 44 and 45 are provided with aligned openings 44a and 45a which communicate with the chamber 43 and through which passes the stretched wire S '. In the opening 44a of the journal 44 is mounted a guide sleeve 46 for guiding the wire.
The jaws 26 of the gripping device 16 are formed by a pair of blocks having their adjacent faces provided with complementary longitudinal grooves 26a which define a gripping passage 16a. The grooves 26a have a transverse contour corresponding to the cross-sectional shape of the drawn wire S ', so that the wire will substantially fill the grooves, as shown in FIG. 7, and will allow the jaws to grip the wire during the closing movement given to the jaws. As shown in fig. 4 of the drawings, the jaws 26 are provided with outer faces 26b flaring longitudinally.
The gripping device 16 also comprises bearing blocks 48 located in the chamber 43 outside the jaws 26 and groups of rollers 49 held by cages and arranged between the bearing blocks 48 and the flared outer surfaces 26b of the jaws. . The jaws 26 are capable of performing a limited axial displacement in the chamber 43 and when the jaws are shifted to the left, as seen in FIG. 4, the flared outer faces 26b cooperating with the rollers 49 cause the jaws to be forced into corners towards each other, so that they clamp the drawn wire S '.
The axial movement of the jaws in the opposite direction, that is to say to the right in FIG. 4, will allow the jaws to move apart by the action of compression springs 50 arranged between the jaws to cause them to release their grip on the wire.
During each of the intermittent draw strokes imparted to die 15 by lever 22, there is a tendency for the drawn yarn S 'to be displaced by the die in a backward motion. Due to the friction between the wire and the jaws 26 of the gripping device 16, the jaws are moved a small axial distance to the left with the wire, sufficient to cause an inward wedging movement which results in by catching the wire by the jaws.
To prevent excessive axial movement of the jaws 26 and roller assemblies 49 in chamber 43, box 42 is provided with a pair of limiting pins 51 to cooperate with the jaws and a second pair of limiting pins. limitation 52 of the tines to cooperate with the sets of rolls. The pairs of limiting pins 51 and 52 are slidably mounted in perforated openings of the journals 44 and 45, the adjacent ends of these pins protruding into the chamber 43.
Compression springs 53 and 54 apply pressure to the outer ends of the limiting pins 51 and 52 and serve as damping means to absorb the reaction forces applied to these pins by the jaws 26 and the roller assemblies 49.
The draw gripper 16 is also used to interrupt the forward feed movement of the drawn yarn S 'by the feed rollers 11 and 12, thus eliminating the need for a stopping. advancement in the manufacturing machine. The interruption of the advancement movement of the wire for this purpose is accomplished by actuating means causing the jaws 26 of the gripping device 16 to close. In general, these actuating means comprise a piston 56 (fig. 9). slidably mounted in an axial opening of the journal 45, an annular rotary cam 58 suitable for being driven by the shaft 32 and a lever 59 for transmitting the movement of the cam 58 to the piston 56.
As best seen in Figs. 4 and 6, the piston 56 comprises a hollow sleeve 56a and a head 56b, defining a chamber 60 in which is housed a compression spring 61. The piston 56 does not act directly on the jaws 26 but by a transmission means. A pusher comprising a pair of laterally spaced push pins 62 which can slide axially into the correspondingly spaced openings of the journal 45.
The push pins 62 are disposed with one of their ends abutting against the end faces of the jaws 26 and with their other ends extending into the chamber 60 of the piston 56 and in contact with a spring seat 63. The outer end The upper part of the chamber 60 is threaded, as indicated at 64, and a hollow rod 65 forming an axial extension of the piston 56 has a threaded portion 66 screwed into the threaded opening 64, constituting a cover for the chamber 60 and a seat for the outer end of compression spring 61.
The drawn wire S 'supplied to the feed rollers 11 and 12 of the manufacturing machine F passes from the jaws 26 of the gripping device 16 through the axial passage 45a of the journal 45 and then through the passages 68 and 69 provided. in the inner spring seat 63 and in the rod 65, which are in coaxial alignment with the passage 45a and with the gripping passage 16a defined by the complementary grooves 26a of the jaws 26.
Whenever an inward axial movement is imparted to the piston 56 by the lever 59, the push pins 62 will be moved to the left as seen in Figs. .4 and 6, and will produce an axial displacement of the jaws 26, which will result in these pieces being wedged towards each other to clamp the drawn wire S 'and to interrupt its forward movement.
The movement imparted to the piston 56 by the lever 59 causes the applied force to be transmitted to the thrust pins 62 by the compression spring 61, and when the necessary axial movement has been imparted to the jaws 26 to cause them. tighten the wire, any other axial movement of the piston 56 will simply result in the spring 61 being compressed in the chamber 60.
When the actuating force which is applied to the piston 56 by the lever 59 is removed, the compression spring 61 will relax in the chamber 60 releasing the push pins 62, which will cause a backward movement of the legs. jaws 26 and the release of the grip of the jaws 26 on the wire. As shown in the drawings, the control shaft 32 is provided with a part 70 forming part of the eccentricity device 37, and the annular cam 58 is mounted on this part which is itself mounted on the shaft 32. The lever 59 is pivotally mounted on frame 13 by means of a pivot 71 carried by a pair of laterally spaced bosses 72.
The lower arm 59a of this lever is provided at its free end with a roller 73 which cooperates with the cam 58. The upper arm 59b of the lever is provided at its upper end with a fork-shaped part 74 which overlaps the rod. axial 65 of the piston 56 and is in contact with the outer face 56c of this piston.
In order to hold the upper and lower arms of the lever 59 in contact with the piston 56 and the cam 58 respectively, the lever is provided with an additional intermediate arm 75 against which a compression spring 76 acts. The spring 76 is mounted on a rod. 77 which passes through an opening 78 provided in the inner end of the arm 75. The upper end of the rod 77 is anchored to the frame 13 by means of a bracket 79 mounted on a transverse shaft 80 of which it will be. question in the following.
During the operation of the manufacturing machine F, the stretching machine 10 will be operated by the chain 36. The stretching strokes of the die 15 will alternate with the forward advancing movements which will be communicated intermittently to the yarn. drawn S 'by the advancement rollers 11 and 12. The same rotary movement of the shaft 32 which produces the drawing strokes of the die 15 also drives the cam 58 and consequently causes the intermittent gripping of the wire by the threads. jaws 26 at a time adjusted in time with respect to the stretching strokes.
The result is that after each draw stroke of the die 15, the drawn wire and the die will be moved forward by the feed rollers 11 and 12 and when a fraction of this feed movement requires If necessary to supply the proper length of wire to the fabrication machine has taken place, the rotational movement of the cam will cause lever 59 to move counterclockwise, so that piston 56 actuates the jaws 26 to clamp the wire to thereby interrupt the forward advancing movement.
The continued rotational movement of the cam 58 allows the lever 59 to be tilted in the opposite direction by the spring 76, thus releasing the piston 56 and allowing the jaws 26 to release their grip on the wire so that a other advancement movement of the drawn wire can take place. When the drawing machine 10 is to be used with a non-circular wire, such as a substantially rectangular or keystone section wire, to produce certain lock washers, the orifice of the draw die 15 and the passage grippers 16a of gripping device 16 have a corresponding shape in cross section.
As has already been said above, the machine 10 ensures the advance ment of this non-circular drawn yarn S 'towards the manufacturing machine F, with the transverse section of the yarn oriented in the desired direction, which will contribute to a smoother working making dies making machine.
To enable the machine 10 to supply drawn yarn S 'to the manufacturing machine F in this desired orientation, the box 42 of the yarn gripper 16 is supported so as to allow its rotation with its journals 44 and 45 mounted. pivotable in bearings 40 and 41. By tilting box 42 in bearings 40 and 41, the non-circular gripping passage 16a of gripping device 16 can be rotated to the desired orientation, for example by angular displacement of 10 degrees, so that the drawn yarn S 'will be supplied to the fabricating machine F with its cross section in this desired orientation.
It will be understood, of course, that the grooves of the feed rollers 11 and 12 will have a shape suitable for the orientation with which the drawn wire is fed. The amount by which the box 42 has rotated can be determined by graduations 81 provided on the projecting end part of the journal 45 and with which an index 82 mounted on the end face of the bearing 41 cooperates.
The rotational movement of the box 42 is communicated to it by a mechanism which comprises a worm sector 84, which is fixed to the box 42 near the base of the journal 45 by means of screws 85, and an endless screw 86 which meshes with the toothed sector as shown in fig. 5. The worm 86 is carried by a transverse shaft 80 which is rotatably mounted in the side walls of the frame 13. A handle 87 attached to the outer end of the shaft 80 allows the worm to rotate. 86 to drive the toothed sector 84.
The adjustment of the angular position of the box 42 is made when the machine 10 is initially set for operation with the manufacturing machine F associated with it. As this adjustment of the box 42 is made, the adjustment screw 14b for the drawing die 15 is loosened so as to allow the rotation of the die 15 in the seat 14a of the die box 14. As shown in FIG. adjustment of the box 42 determines the orientation of the non-circular drawn yarn S ', this non-circular drawn yarn will in turn react on the draw die 15 and cause the latter to rotate in the seat 14a at an angle such that its non-circular stretching orifice 15n will be oriented in the same way.
After the orientation of the draw die 15 has thus been established, the lob adjustment screw is tightened to lock the draw die in that adjustment position.