FR2477045A1 - METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING MINIBLOCS SPRINGS - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé et appareillaRe pour la fabrication de ressorts miniblocs.METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF MINIBLOCK SPRINGS.
La présente invention concerne un procédé et un appareillage pour la fabrication de ressorts miniblocs. The present invention relates to a method and apparatus for making miniblock springs.
Les ressorts dits "miniblocs" sont connus; ils sont constitués par un fil dont le diamètre peut être- variable qui est enroulé en forme de spirale, à pas constant ou variable, de façon à présenter la forme générale de deux cônes opposés par leur base, chaque ctne pouvant avoir la forme d'un demi-tonneau. Ces ressorts présentent notamment l'intérêt, du fait de leur forme particulière, d'avoir une hauteur minimale, égale par exemple a deux fois le diamètre maximal du fil, lorsqu'ils sont comprimés à bloc. The springs known as "miniblocs" are known; they consist of a wire whose diameter can be variable which is wound in a spiral shape, constant pitch or variable, so as to have the general shape of two cones opposed by their base, each of which can have the shape of half a barrel. These springs have the particular interest, because of their particular shape, to have a minimum height, for example equal to twice the maximum diameter of the wire, when compressed to block.
I1 existe actuellement un appareillage industrialisé pour la fabrication de tels ressorts; cet appareillage utilise un fil continu provenant dsune réserve qu'il préforme à froid grâce à la combinaison de la poussée de galets sur le fil et de la déformation du fil sous l'influence de deux doigts mobiles à déplacement mécaniquement prévu et d'un doigt écarteur permettant de faire varier le pas de la spirale du ressort. There is currently an industrialized apparatus for the manufacture of such springs; this equipment uses a continuous wire from a reserve that it preforms cold thanks to the combination of the thrust of rollers on the wire and the deformation of the wire under the influence of two movable fingers with mechanical displacement and a finger spacer to vary the pitch of the spiral spring.
Cet appareillage présente essentiellement l'inconvénient de réaliser une déformation à froid du fil, ce qui risque de provoquer sur le fil des criques qui sont des amorces de rupture. This apparatus has essentially the disadvantage of performing a cold deformation of the wire, which may cause on the wire cracks that are breaking primers.
On connait aussi un procédé de fabrication qui consiste à enrouler à chaud, l'une après l'autre, les deux extrémités coniques du ressort et aux deux extrémités d'une meme barre, et à terminer l'enroulement par la partie centrale avec un dispositif. en forme de pince qui amène les deux parties coniques en position coaxiale. L'enroulement est alors assez long; il en résulte des différences de températures, causes dtirrégularités d'enroulement. D'autre part, le procédé nécessite un outillage cofiteux propre à chaque modèle de ressort; il ne peut donc s'appliquer qu'aux grandes séries. There is also known a manufacturing process which consists in winding, one after the other, the two conical ends of the spring and at the two ends of one same bar, and finishing the winding by the central part with a device. in the form of a pincer which brings the two conical parts in a coaxial position. The winding is then quite long; This results in temperature differences, which causes winding irregularities. On the other hand, the process requires expensive tools specific to each model of spring; it can therefore only apply to large series.
La présente invention concerne un nouveau procédé de fabrication industrielle de ressorts miniblocs caractérisé en ce que l'on fixe les deux extrémités d'une barre.(rond par exemple) destinée à devenir le ressort, respectivement aux extrémités de deux mandrins puis on forme le ressort par enroulement simultané des deux mandrines, chacun de ces mandrins étant animé d'un mouvement convenable, ladite barre étant tendue entre les deux mandrins, à arrêter les mouvements des deux mandrins lorsque ces deux mandrins sont au voisinage immédiat l'un de l'autre, à retirer lesdits mandrins puis à former la fraction de spire centrale du ressort par une déformation à chaud de la fraction non enroulée de ladite barre, déformation qui amène les deux parties du ressort, préalablement enroulées sur les mandrines, à avoir le même axe. The present invention relates to a new industrial manufacturing process of miniblocs springs characterized in that one fixes the two ends of a bar (round for example) intended to become the spring, respectively at the ends of two mandrels then form the spring by simultaneous winding of the two mandrels, each of these mandrels being animated with a suitable movement, said bar being stretched between the two mandrels, to stop the movements of the two mandrels when these two mandrels are in the immediate vicinity one of the other, to remove said mandrels and then to form the spring turn fraction of the spring by a hot deformation of the non-coiled fraction of said bar, deformation which causes the two parts of the spring, previously wound on the mandrels, to have the same axis .
Par "mouvement convenable" des mandrines, on entend tout mouvement ou combinaison de mouvements permettant un enroulage suivant le pas recherché tout en maintenant la barre a l'état tendu entre les mandrins. Dans le cas le plus général, chaque mandrin est animé d'un mouvement résultant de la combinaison d'un mouvement de rotation autour de l'axe du mandrin, d'un mouvement de translation selon l'axe du mandrin et d'un autre mouvement de translation dans un sens perpendiculaire à l'axe du mandrin. Comme indiqué ci-dessus, tous ces mouvements sont programmés pour assurer, a tout instant, une tension-de la barre. By "proper movement" of the mandrels means any movement or combination of movements allowing a winding according to the desired step while maintaining the bar in the tensioned state between the mandrels. In the most general case, each mandrel is driven by a movement resulting from the combination of a rotational movement about the axis of the mandrel, a translation movement along the axis of the mandrel and another translation movement in a direction perpendicular to the axis of the mandrel. As indicated above, all these movements are programmed to ensure, at any time, a tension-of the bar.
La première opération consistant a réaliser les deux enroulements sur les deux mandrins -se termine lorsqu'il ne reste plus qu'une portion de barre non enroulée telle que l'on puisse retirer par simple translation les deux mandrins. Cette situation est obtenue lorsque les surfaces externes des mandrins sont pratiquement tangentes et qu'il reste donc à former environ une demie spire seulement du ressort. The first operation consisting in making the two windings on the two mandrels ends when there remains only one portion of uncoiled bar such that it can be removed by simple translation of the two mandrels. This situation is achieved when the outer surfaces of the mandrels are substantially tangent and therefore only about half a turn of the spring remains to be formed.
La seconde opération (déformatlon A chaud après retrait des mandrins) s'effectue avantageusement de la façon suivante : de part et d'autre de cette fraction de spire non encore enroulée,le le fil sera saisi par des matrices en forme qui maintiendront le fil pendant l'opération. On y appliquera une bigorne dont l'extrémité aura la forme de la spire à réaliser; lesdites matrices seront animées d'un mouvementpermettant l'appltication sans frottement du fil sur l'extrémité de la bigorne de fanon à former la spire
Compte tenu de la latitude nécessaire pour retirer les mandrins à la fin de la première opération, on peut considérer que la deuxieme opération va faire pivoter les deux parties coniques d'environ 45 à 600 chacune. The second operation (hot deformatlon A after removal of the mandrels) is advantageously carried out as follows: on either side of this fraction of unwinded coil, the wire will be grasped by shaped dies which will hold the wire during the operation. We will apply a bigorne whose end will have the shape of the turn to achieve; said matrices will be animated by a movement allowing the application without friction of the thread on the end of the bowsprit bigorne to form the spire
Given the latitude necessary to remove the mandrels at the end of the first operation, it can be considered that the second operation will rotate the two conical parts of about 45 to 600 each.
Dans le procédé selon l'invention, les deformations du fil initial dans l'une et l'autre des opérations s'effectuent par roulage sans frottement. Cette absence de frottement évite tout marquage préjudiciable au fil. Le procédé peut être facilement adapté la confection de ressorts miniblocs de forme et de dimensions différentes, en agissant sur les mouvements relatifs des mandrins. In the process according to the invention, the deformations of the initial yarn in one and the other of the operations are carried out by rolling without friction. This absence of friction avoids any detrimental marking on the wire. The method can easily be adapted to the production of miniblock springs of different shapes and sizes, by acting on the relative movements of the mandrels.
Ces mouvements relatifs des mandrins qu'il est possible de contrtler sont les suivants - rotation synchrone des deux mandrines, la vitesse de rotation pouvant
Etre choisie mais constante pendant chaque opération ou pouvant
varier de façon connue au cours de chaque opération; cette rotation
synchrone est industriellement le mode le plus courant de réalisa
tion de l'invention, notamment pour la fabrication des ressorts
dont les deux parties coniques sont identiques; - rotation non synchrone des deux mandrins, cette rotation étant plus
particulièrement intéressante pour la préparation de ressorts dont
les parties coniques seraient dissemblables; comme cas particulier
de rotation non synchronie, on peut citer le cas oùzaprès une rota
tion initiale,llun des mandrins s'arrete pendant que l'autre pour
suit sa rotation; - translation selon son axe d'un seul des mandrins; cette translation
peut avoir lieu soit avant toute rotation des mandrines, soit pendant
tout ou partie de ladite rotation; - translation selon leurs axes des deux mandrines, soit avant, soit
pendant la rotation; - translation des mandrins l'un vers l'autre, l'un ou l'autre ou les
deux mandrins pouvant etre mobiles; ce mouvement de translation
doit autre convenablement conjugué avec les autres mouvements réci
proues, notamment le mouvement de rotation des mandrins.These relative movements of the mandrels that can be controlled are as follows: synchronous rotation of the two mandrels, the speed of rotation being
Be chosen but constant during each operation or
vary in a known manner during each operation; this rotation
synchronous is industrially the most common mode of realization
invention, especially for the manufacture of springs
whose two conical parts are identical; - non-synchronous rotation of the two mandrels, this rotation being more
particularly interesting for the preparation of springs
the conical parts would be dissimilar; as a special case
of rotation not synchronized, we can mention the case where after a rota
initially, one of the mandrels stops while the other
follow its rotation; translation along its axis of only one of the mandrels; this translation
may occur either before any rotation of the mandrels, or during
all or part of said rotation; - translation along their axes of the two mandrels, either before or
during the rotation; - translation of the mandrels towards each other, one or the other or the
two chucks that can be moved; this translational movement
must suitably be combined with the other movements reci
proues, in particular the rotational movement of the mandrels.
Les mouvements réciproques des deux mandrins sont industriellement programmés selon la technique connue de programmation numérique ou par copiage hydraulique. The reciprocal movements of the two mandrels are industrially programmed according to the known technique of digital programming or hydraulic copying.
Les mandrins utilisables pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention sont constitués par une surface d'enroulement cylindrique à base spirale dont chaque génératrice est paral lèle à l'axe de rotation du mandrin et dont la directrice est une spirale. L'extrémité du mandrin est pourvue d'un dispositif permettant d'y accrocher une extrémité de la barre. The mandrels that can be used for carrying out the process according to the invention consist of a spiral-based cylindrical winding surface of which each generator is parallel to the axis of rotation of the mandrel and whose director is a spiral. The end of the mandrel is provided with a device for attaching one end of the bar.
L'invention concerne également un appareillage industriel pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. The invention also relates to an industrial apparatus for implementing the method according to the invention.
La figure 1 représente achématiquément un ressort minibloc en forme de tonneau; on notera, en particulier) que les deux spires externes peuvent être avantageusement dans deux plans qui sont perpendiculaires ) l'axe du ressort; lorsqu'un ressort de ce type est comprimé au maximum, son épaisseur totale est sensiblement égale à deux fois l'épaisseur du fil formant les spires centrales; bien que ceci ne soit pas le cas pour le ressort représenté sur la figure > le fil utilisé pour réaliser ledit ressort peut être d'un diamètre différent aux extrémités du ressort et au centre de celuici; on peut, en particulier, utiliserun fil dont les deux extrémités ont un diamètre relativement faible et dont la partie centrale est assez grosse. FIG. 1 represents a minibloc barrel-shaped spring; it should be noted, in particular) that the two outer turns may advantageously be in two planes which are perpendicular to the axis of the spring; when a spring of this type is compressed to the maximum, its total thickness is substantially equal to twice the thickness of the wire forming the central turns; although this is not the case for the spring shown in the figure> the wire used to make said spring may be of a different diameter at the ends of the spring and in the center of celuici; in particular, it is possible to use a wire whose two ends have a relatively small diameter and whose central part is quite large.
La figure 2. représente, en plan schématique, le dispositif d'enroulement conforme 9 l'invention. Figure 2 shows schematically the winding device according to the invention.
La figure 3 est une vue en plan d'un mandrin d'enroulement du dispositif d'enroulement de la figure 2. FIG. 3 is a plan view of a winding mandrel of the winding device of FIG. 2.
La figure 4 est une vue de profil du mandrin de la figure 3. FIG. 4 is a profile view of the mandrel of FIG.
La figure 5 représente schématiquement une installation industrielle capable de mettre en oeuvre la première opération du procédé selon l'invention. FIG. 5 schematically represents an industrial installation capable of implementing the first operation of the method according to the invention.
La figure 6 représente schématiquement une installation de mise en oeuvre de la seconde opération dudit procédé. FIG. 6 schematically represents an installation for implementing the second operation of said method.
Sur la figure 2 ont été schématisés - en 1, le four dans lequel les fils (ou barres) sont réchauffés a une température de l'ordre de 9000; - en 2 et 3, les deux man mandrins dans leur position initiale; - en 4 et 5, les mandrins dans leur position finale. In Figure 2 have been schematized - in 1, the oven in which the son (or bars) are heated to a temperature of about 9000; in 2 and 3, the two mandrels in their initial position; - in 4 and 5, the mandrels in their final position.
Les figures 3 et 4 montrent que chaque mandrin est essentiellement composé d'une surface d'enroulement cylindrique à base spirale 17, c'est-à-dire une surface réglée dont chaque géné- ratrice 18 est parallèle à l'axe de rotation 19 et dont la directrice 20 est une spirale. Chaque mandrin porte un guidage 21 dans lequel est fixé un moyen d'accrochage 22 de la barre à enrouler. Figures 3 and 4 show that each mandrel is essentially composed of a spiral-based cylindrical winding surface 17, i.e. a controlled surface of which each generator 18 is parallel to the axis of rotation 19 and whose director 20 is a spiral. Each mandrel carries a guide 21 in which is fixed a hooking means 22 of the bar to be wound.
Avant enroulement, les mandrins étant dans deux positions 2 et 3, le fil (ou la barre) alors rectiligne est accroché par ledit moyen d'accrochage 22. L'inclinaison de la barre par rapport à l'axe 19 dépend de la position des mandrins et détermine l'angle de l'hélice du ressort fini. Before winding, the mandrels being in two positions 2 and 3, the wire (or bar) then straight is hooked by said hooking means 22. The inclination of the bar relative to the axis 19 depends on the position of the mandrels and determines the angle of the helix of the finished spring.
Les mandrins sont alors soumis aux mouvements programmés qui provoquent l'enroulement du fil. La rotation de chaque mandrin, conjuguée avec le déplacement selon l'axe 19, détermine la variation de pas longitudinal du ressort selon le programme établi. The mandrels are then subjected to programmed movements that cause the winding of the thread. The rotation of each mandrel, combined with the displacement along the axis 19, determines the longitudinal pitch variation of the spring according to the established program.
Le mouvement de translation perpendiculaire à l'axe 19 est freiné de façon a maintenir la barre tendue entre les deux mandrins. The translation movement perpendicular to the axis 19 is braked so as to maintain the bar stretched between the two mandrels.
Tous les mouvements starr8tent quand -les mandrins ont atteint les positions 4 et 5. Puis le mandrin situé en 5 est ramené en position 3. Le ressort ébauché est dégagé des mandrins et placé sur le dispositif de la figure 6. All movements stall when the mandrels have reached positions 4 and 5. Then the mandrel at 5 is returned to position 3. The rough spring is cleared from the mandrels and placed on the device of FIG.
Su les figures 5 et 6 on a schématisé - en 1, un four dans lequel les fils (ou barres) coupés à longueur
sont portés à la température de travail; - en 3, un transporteur amenant le fil depuis le four jusque sous le
dispositif de réalisation du ressort; sur ce transporteur, on a schématisé
. en 2, une lunette de sécurité permettant le contrôle de l'amenée
du fil du ressort suivant, en fonction de l'état d'avancement des
opérations en cours;
. en 4, des éléments permettant un éventuel marquage;
en 5, une butée de positionnement du fil.In Figures 5 and 6 is schematized - in 1, an oven in which the son (or bars) cut to length
are brought to working temperature; - In 3, a carrier bringing the wire from the oven to under the
device for producing the spring; on this carrier, we have schematized
. in 2, a safety window allowing the control of the supply
next spring wire, depending on the state of progress of the
ongoing operations;
. in 4, elements allowing a possible marking;
in 5, a stop positioning the wire.
- lorsque le fil chaud est arrivé en butée 5 > il est amené au moyen
d'élévateurs 6, en contact avec les extrémités des mandrins 7, et
fixé sur ces extrémités au moyen de tout dispositif mécanique
convenable (dont on a représenté en 9 un élément); ces mandrins
sont portés par des poupées mobiles 8 qui en assurent le déplace
ment longitudinal permettant leur dégagement à la fin de la pre
mière opération; les mandrins (et les poupées) sont portés par des
chariots 12 qui peuvent se déplacer dans deux directions horizon
tales perpendiculaires sur un portique; la rotation. des mandrins
et les déplacements convenables des chariots sont assurés par des
moteurs tels que 10, 11 et 13 dont le fonctionnement et le synchro
nisme sont assurés par commande programmée; - lorsque l'enroulement convenable a été réalisé (fin de la première
opération), le ressort intermédiaire est descendu par une table
ascenceur 14 jusqu'd une unité de formage comportant deux mors 15
convenablement positionnés et une bigorne portée par un porte
bigorne 16; lorsque la bigorne est venue en appui dans le centre de
la partie rectiligne du ressort intermédiaire, les deux mors 15
sont animés d'un mouvement apte a former la partie centrale du res-
sort autour de ladite bigorne.- when the hot wire has reached the stop 5> it is brought by means
elevators 6, in contact with the ends of the mandrels 7, and
fixed on these ends by means of any mechanical device
suitable (of which an element has been represented in 9); these chucks
are carried by moving dolls 8 which ensure the moves
longitudinally allowing their release at the end of the first
first operation; mandrels (and dolls) are worn by
carts 12 that can move in two directions horizon
perpendicular to a portico; the rotation. chucks
and the proper movements of the carriages are ensured by
motors such as 10, 11 and 13 whose operation and sync
are provided by programmed order; - when the correct winding has been completed (end of the first
operation), the intermediate spring is lowered by a table
elevator 14 to a forming unit having two jaws 15
properly positioned and a bigorne carried by a door
bigorne 16; when the bigorne came to bear in the center of
the straight part of the intermediate spring, the two jaws 15
are animated by a movement capable of forming the central part of
fate around said bigorne.
La présente invention concerne également l'appareillage utilisable pour la mise an oeuvre du procédé; ledit appareillage comportera - des moyens pour enrouler convenablement sur deux -mandrins deux par
ties d'un fil de façon 9 former les deux parties coniques d'un res
sort minibloc; - des moyens pour retirer les mandrins; - et des moyens pour amener en coîncidence les axes des deux parties
coniques, par déformation de la spire centrale détendue reliant ces
deux parties coniques
Les moyens à utiliser pour enrouler sur deux mandrins les deux parties d'un fil comporteront - des moteurs d'entraînement pas à pas de chaque mandrin; ces moteurs
pourront être couplés; ils seront prévus pour entraîner les mandrins
en rotation à des vitesses de l'ordre de 10 å 100 tr/min; - au moins un moteur pas à pas assurant la translation d'au moins un
des mandrins selon son axe; la vitesse de translation sera générale
ment comprise entre 0 et 500 mm/s; - un moteur assurant la remise en place des mandrins à la fin de la
première opération et,lorsque le ressort intermédiaire a été évacué,
ce meme moteur servira avantageusement aussi a réguler la tension du
fil pendant la première opération; - des glissières permettant les déplacements des divers organes mobiles; - un programmateur numérique permettant la commande des divers moteurs
en fonction du programme prévu pour chaque type de ressort. The present invention also relates to the apparatus used for implementing the method; said apparatus will comprise - means for properly winding on two -mandrins two by
of a wire so as to form the two conical parts of a
minibloc spell; means for removing the mandrels; - and means to bring about coincidence the axes of the two parts
conical, by deformation of the relaxed central turn connecting these
two conical parts
The means to be used for winding on two mandrels the two parts of a wire will comprise - drive motors step by step of each mandrel; these engines
may be coupled; they will be designed to train the mandrels
rotating at speeds of the order of 10 to 100 rpm; at least one stepping motor ensuring the translation of at least one
mandrels along its axis; the speed of translation will be general
between 0 and 500 mm / s; - a motor ensuring the repositioning of the mandrels at the end of the
first operation and, when the intermediate spring has been evacuated,
this same motor will also advantageously serve to regulate the tension of the
wire during the first operation; slides allowing the displacements of the various moving parts; - a digital programmer allowing the control of various engines
depending on the program planned for each type of spring.
Claims (4)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8004696A FR2477045A1 (en) | 1980-03-03 | 1980-03-03 | METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING MINIBLOCS SPRINGS |
| DE19813107435 DE3107435A1 (en) | 1980-03-03 | 1981-02-27 | Method and apparatus for the production of mini block springs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8004696A FR2477045A1 (en) | 1980-03-03 | 1980-03-03 | METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING MINIBLOCS SPRINGS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2477045A1 true FR2477045A1 (en) | 1981-09-04 |
| FR2477045B1 FR2477045B1 (en) | 1983-11-04 |
Family
ID=9239229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8004696A Granted FR2477045A1 (en) | 1980-03-03 | 1980-03-03 | METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING MINIBLOCS SPRINGS |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3107435A1 (en) |
| FR (1) | FR2477045A1 (en) |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2477045B1 (en) | 1983-11-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |