FR2565857A1 - Machine pour la realisation de corps d'armature pour des tubes en beton - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UNE MACHINE POUR LA REALISATION DE CORPS D'ARMATURE POUR TUBES EN BETON, COMPRENANT UN DISQUE PRINCIPAL FIXE, PORTANT DES PIECES DE GUIDAGE REGLABLES RADIALEMENT PAR UN PREMIER MOTEUR ET CONSTITUANT UN SUPPORT DE SOUDAGE POURLES POUTRES D'ARMATURE, ET UN DISQUE DE SUPPORT AXIALEMENT DEPLACABLE, UN CHARIOT DE SOUDAGE MOBILE AU MOYEN D'UN DEUXIEME MOTEUR ET UN DISPOSITIF DE SOUDAGE. SELON L'INVENTION, ON PREVOIT UN TRANSMETTEUR DE SIGNAUX 31 CREANT UNE GRANDEUR DE COMMANDE DEPENDANT DE LA POSITION ANGULAIRE DU DISQUE PRINCIPAL ET UN DISPOSITIF AMPLIFICATEUR 42 DE LADITE GRANDEUR, ET UN DISPOSITIF DE REGLAGE 44 COMMANDE PAR UN TROISIEME MOTEUR 23, 24, 27 QUI SE MEUT SELON LADITE GRANDEUR, LES DEUXIEME ET TROISIEME MOTEURS 28, 23 FAISANT SE DEPLACER LE CHARIOT DE SOUDAGE CONFORMEMENT A LA SOMME DE LEURS MOUVEMENTS. L'INVENTION S'APPLIQUE A LA REALISATION DE CORPS D'ARMATURE.
Description
1 La presente invention concerne une machine pcur la réalisaticn je cors
d'armature pour des tubes en béton, les corps d'armature etant constitues de poutres longitudinales et de fils métalliques enroulés sur celles-ci et soudés à celles-ci aux points d'intersection, la machine ayant les
caractéristiques suivantes: il est prévu un disque princi-
pal fixe et un disque de support axialement déplaçable; les disques ont le même axe et peuvent être entraînés de façon synchrone; le disque principal porte des pièces de guidage réglables radialement constituant un support de soudage pour les poutres longitudinales; on prévoit un premier moteur de réglage pour le réglage commun uniforme des pièces de guidage; il est prévu un chariot de soudage mobile transversalement à l'axe longitudinal de la machine au moyen d'un deuxième moteur de réglage; les premier et deuxième moteurs de réglage sont synchrones; sur le chariot de soudage est monté un dispositif de soudage qui exécute, pendant le mouvement de rotation du disque principal, des
soudures successives aux points d'intersection.
Une telle machine est décrite dans la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne n0 2 946 297. Pour la translation radiale des pièces de guidage, on prévoit des
cordes de tension, retournées dans la direction longitu-
dinale au moyen de galets, et qui sont entraînées ensemble par un cylindre de travail disposé axialement derrière le disque principal. Ce premier cylindre de travail et un deuxième cylindre de travail, lequel entraîne le chariot de soudage, sont reliés hydrauliquement et conçus comme des
cylindres synchrones.
Dans cette machine connue, les pièces de guidage, d'une part, et le dispositif de soudage, d'autre part, peuvent être réglés continuellement de façon synchrone pour la course radiale totale donnée pour un disque principal de 1 diamètre déterminé. Ainsi, il est possible de preparer des corps d'armature ronds, appelés cages d'armature, de différents diamètres sans oerte de temps pour le rajustement L'un après l'autre. En outre, on peut former contre les armatures de forme généralement cylindrique des manchons, comme en possèdent également les tubes de béton, pour
pouvoir les enfoncer l'un dans l'autre.
La présente invention a pour but de procurer une machine de ce type, qui puisse également préparer des corps d'armature
de section non ronde et de différents diamètres maximaux.
Ce but est atteint, selon la présente invention, à partir d'une machine de soudage de corps d'armature du type décrit dans l'introduction, grâce aux caractéristiques suivantes: on prévoit un transmetteur de signaux pour la création d'une grandeur de commande dépendant de la position angulaire du disque principal; on prévoit un dispositif amplificateur, réglable selon le facteur d'amplification, lequel amplifie de façon proportionnelle la grandeur de commande; on prévoit un dispositif de réglage à programme commandé par un troisième moteur de réglage qui se meut selon la mesure de la grandeur de commande amplifiée, les deuxième et troisième moteurs de réglage étant accouplés l'un derrière l'autre et faisant mouvoir le chariot de soudage conformément à la
somme de leurs mouvements de réglage.
Si la grandeur de commande est mise hors circuit, le troisième moteur de réglage restant par conséquent au repos, la machine travaille comme jusqu'à présent. Mais il est aussi possible de déplacer les pièces de commande, relativement à un rayon initial déterminé, séparément de façon radialement différente plus loin vers l'extérieur, de
sorte qu'elles prennent par exemple une configuration ovale.
La grandeur de commande fournie par le transmetteur de
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1 signaux est conforme à la mesure individuelle de déplacement des pièces de guidage séparées, ce qui signifie qu'elle reproduit, de façon continue, la différence entre le rayon, pour le dispositif de soudage, de la configuration géométrique considérée et le rayon de la disposition
circulaire initiale des pièces de guidage (rayon initial).
En fonctionnement, les premier et deuxième moteurs de réglage restent-au repos et le troisième moteur de réglage entraîne seul le chariot de soudage, de sorte qu'il suit les pièces de guidage de façon souhaitée, quelque position radiale celles-ci puissent avoir. Bien que des corps d'armature de section ovale sont les plus avantageux, on peut également fabriquer avec une telle machine des corps d'armature quadratiques, rectangulaires ou ayant d'autres
sections non rondes de différentes tailles.
Lors de l'utilisation des caractéristiques de la machine connue, c'est-àdire par mise en oeuvre des premier et deuxième moteurs de réglage, il se forme aussi contre les corps d'armature des manchons ou des rétrécissements de section. Du fait de leur entraînement commun par le premier moteur de réglage, les pièces de commande prennent toutes le même mouvement radial, mouvement que le deuxième moteur de réglage communique également au chariot de soudage. Ainsi il importe peu quelle position intiale prennent les différentes
pièces de guidage.
Le dispositif amplificateur pour la grandeur de commande et
sa possibilité de réglage relativement au facteur d'amplifi-
ncation.sont dans cette mesure d'importance comme, avec le même transmetteur de signaux programmé par exemple ovalement, des corps d'armature ayant des formes de section semblables l'une par rapport à l'autre, mais de tailles
différentes, peuvent être préparés.
1 Le rajustement s'effectue de sorte que, au moyen du premier moteur de réglage et du deuxième moteur de réglage synchrone, les pièces de guidage et le chariot de soudage sont amenés à un plus grand rayon initial et'qu'en outre le facteur d'amplification de la grandeur de commande est augmenté. Puis, les pièces de guidage sont encore réglées séparément, le disque principal étant tourné pas à pas au
moyen d'une commande d'impulsions particulière de l'entrai-
nement de la machine. Le chariot de soudage déviant plus par suite de l'augmentation du facteur d'amplification sert de mesure pour le réglage séparé. La pièce de commande vis-à-vis à chaque fois du galet de soudage est desserrée, amenée contre le galet pour fixation et fixée dans cette position. En ce qui concerne les détails de construction, il est proposé que le transmetteur de signaux comprend un gabarit non rond couplé de façon synchrone au disque principal et monté rotatif, ainsi qu'un dispositif d'exploration ayant un organe de réglage. De la façon la plus simple, c'est un gabarit en forme de disque, par exemple un disque ovale, qui est monté rotatif autour de son axe central transversal à la surface du disque et est exploré radialement. L'organe de réglage peut être un rhéostat dans le cas d'un dispositif d'amplification électronique. Mais on peut considérer également des dispositifs d'amplification hydrauliques et même mécaniques fonctionnant à l'aide de dispositifs à
levier. Pour l'utilisation avec un dispositif d'amplifica-
tion électronique, un moteur de réglage qui est constitué d'une broche filetée à billes et est entraîné au moyen d'un moteur électrique, convient particulièrement. Les broches filetées à billes ont une résistance au frottement
extraordinairement faible.
1 L'écrou non rotatif de la broche filetée à billes peut, de préférence grâce à une entretoise, être relié solidement au côté sortie du deuxième moteur de réglage, le support de la
broche filetée à billes l'étant au chariot de soudage.
Selon la forme de la section transversale prévue de la cage d'armature, il peut être nécessaire de faire tourner des pièces de guidage déterminées de leur direction initialement radiale vers une direction coupant de façon plus raide la courbe de la forme de la section. C'est pourquoi, on propose que des pièces de commande sont prévues, dont la partie coopérant avec le dispositif de soudage peut pivoter autour d'un axe s'étendant dans la direction longitudinale de la
machine ou peut être déplacée.
Pour enfin permettre le réglage individuel des pièces de guidage sur la forme de la section de la cage d'armature sans devoir pour cela relâcher la liaison entre la pièce de commande en question et sa chaîne d'entraînement, on propose de prévoir des coulisses reliées chacune à une chaîne d'entraînement et déplaçables le long des rayons du disque principal, coulisses contre lesquelles les pièces de guidage
sont amenées de façon réglable continuellement.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres détails, avan-
tages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus
clairement à la lumière de la description explicative qui va
suivre d'un mode de réalisation actuellement préféré de
l'invention, description faite en référence aux dessins
schématiques annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue axiale du disque principal d'une machine de soudage d'armatures vu du disque support; 1 - la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de réglage
combiné du chariot de soudage, une représentation schéma-
tique d'un transmetteur de signaux, ainsi qu'un schéma synoptique modulaire d'un dispositif de réglage à programme; - la figure 3 est une vue de côté de la moitié supérieure du disque principal de la machine de bobinage d'armatures, partiellement coupée axialement, à plus grande échelle; et - la figure 4 est une coupe horizontale selon la ligne IV-IV de la figure 3, une coulisse et une pièce de guidage y étant
vues de dessus à encore plus grande échelle.
Le disque principal représenté en figure 1 est construit sous forme d'une roue à rayons, comme cela est habituel dans ce genre de machine. Il possède un anneau de jante 1, des rayons doubles 2 et un moyeu 3. Cinq rouleaux d'appui 4 sont disposés à la périphérie de l'anneau de jante 1. Les deux
rouleaux supérieurs sont montés sur un cadre de portique 5.
L'arbre creux 62 (figure 3) du disque principal s'étend vers l'arrière et est monté là sur un support 32. L'entraînement du disque principal est réalisé au moyen d'un pignon 6 et d'une couronne dentée sur l'anneau de jante 1. Le pignon 6
est relié par un arbre 55 à un moteur d'entraînement 50.
Entre chaque paire de rayons en forme de bande et consti-
tuant un rayon double 2, une coulisse 7 est montée déplaçable. Chaque coulisse est attachée à une chaîne sans fin 68 (figure 3) se trouvant également derrière le disque principal, chaîne qui est montée dans la direction axiale sur des galets 70 à 73. Les chaînes de tous les rayons sont actionnées ensemble par un vérin 80, le premier moteur de commande, disposé derrière l'arbre du disque principal dans son prolongement. Par ce moyen, les coulisses 7 sont 1 réglables radialement de façon synchrone. Contre chaque coulisse est amenée une pièce de guidage 8 réglable de faç continue dans la direction des rayons. Ces pièces de guidai servent au guidage et au support des fils métalliques longitudinaux 9 de la cage d'armature. Une particularité de pièces de guidage 8 consiste en ce qu'elles comprennent plusieurs trous 10 l'un à côté de l'autre et en ce qu'elle: peuvent ainsi être fixées aux coulisses 7 dans une positioi tournée d'un petit angle relativement aux fils métalliques longitudinaux. Le fil de bobinage 11 est amené du bas à gauche et par rotation du disque principal enroulé sur les fils métalliques longitudinaux 9 et soudé à ceux-ci aux points d'intersection. La position-radiale des pièces de guidage détermine la configuration ovale montrée des fils
métalliques longitudinaux 9.
Le mécanisme pour le réglage uniforme de rayon des pièces guidage 8 et son fonctionnement seront décrits de façon détaillée en référence aux figures 3 et 4. La bielle 60 montrée dans la figure 3 est réglable dans la direction
longitudinale au moyen du cylindre d'entraînement hydrau-
lique 80. Cette bielle 60 est rendue déplaçable longitudin lement, coaxialement à l'arbre creux, au moyen d'un palier vertical 61, dans lequel est monté rotatif l'arbre creux d disque principal. A l'extrémité avant de l'arbre creux, es fixé le moyeu 3 en forme de pot du disque principal. On reconnait la coulisse 7 réalisée sous forme d'un manchon rectangulaire en section transversale, laquelle coulisse entoure les deux rayons séparés formant un rayon double 2 est déplaçable radialement sur ceux-ci. Sur les c8tés avan et arrière, les coulisses ont chacune une fente 63. La piè de guidage 8 considérée s'articule en un support de soudag 64 et un tube 65 ayant un cône pour la réception des fils métalliques longitudinaux 9. Contre le support de soudage et le tube 65 est fixée, à chaque fois, une plaque de
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1 serrage 66. Celles-ci sont maintenues ensemble par un boulon
de serrage 67 traversant les fentes 63.
Une chaîne 68, qui est fixée à l'emplacement 69 contre la coulisse représentée 7, peut tourner sur quatre galets, parmi lesquels un galet 70 est monté sur l'anneau de jante 1 du disque principal et deux autres galets 71 et 72 sont montés sur le moyeu 3. Un quatrième galet 73 est tiré à la manière d'un tendeur de chaîne au moyen d'une vis contre un anneau 74 qui est fixé à l'arbre creux 62. La chaîne sans fin 68 forme ainsi une double voie en forme d'angle, dont un côté s'étend parallèlement au rayon double 2 et dont l'autre côté s'étend parallèlement à l'axe. Le tronçon de chaîne s'étendant sur le galet interne 71 est fixé à l'emplacement sur un manchon annulaire 76, qui entoure l'arbre creux 62. De même, les chatnes des coulisses 7 s'étendant le long
des autres rayons sont fixées à ce manchon annulaire 76.
Ainsi, quand celui-ci se déplace vers la droite (figure 3), mû par le cylindre 80 à l'aide de la bielle 60, alors toutes les coulisses 7 se déplacent, ainsi que les pièces de
guidage 8 portées par celles-ci, radialement vers l'inté-
rieur, et inversement.
L'arbre creux 62 comprend deux fentes longitudinales 77 opposées l'une à l'autre. Dans ces fentes longitudinales passent deux tourilions transversaux 78, lesquels relient le manchon annulaire 76 à un coulisseau 79 se trouvant à l'intérieur de l'arbre creux 62, la bielle 60 venant à son
tour en engagement dans celui-ci.
Revenons maintenant à la figure 1: le soudage est réalisé
par un dispositif de soudage par résistance 12, qui est mon-
té sur un chariot de soudage 13. Un galet de contact 14 du dispositif de soudage produit la liaison électrique avec la pièce de guidage 8 correspondante et un galet de soudage 15
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1 se trouve sur le fil de bobinage 11. Le chariot de soudage repose sur un cadre mobile 16 et se déplace sur quatre rouleaux 17 sur des rails transversaux 18 du châssis de base de la machine, également transversalement à la direction longitudinale de la machine. En référence à la figure 2, on décrira le mécanisme d'entraînement du chariot de soudage 13 ou de son cadre
mobile 16.
La construction dans la moitié droite de cette figure montre deux rails transversaux 18 et un rail longitudinal court 19, ainsi que le cadre mobile 16 déplaçable sur ceux-ci avec ses rouleaux 17. Le cadre mobile 16 a de plus deux plaques métalliques longitudinales 20 parallèles soudées en dessous, qui sont reliées par une entretoise 21 transversale. Sur celle-ci est fixé le palier principal 22 d'une broche filetée à billes 23 qui est entraînée au moyen d'un moteur électrique fixé de même à l'entretoise transversale 21 ainsi qu'au cadre mobile 16. Des deux côtés de la broche filetée à billes s'étend parallèlement à celle-ci une barre de guidage 25. Ces barres de guidage 25 sont fixées au châssis de base de la machine. A l'aide de deux manchons coulissants 33, un disque de liaison 26 peut glisser le long des barres de guidage, mais ne peut pas tourner. Au moyen d'un tube de liaison 34 entourant la broche filetée à billes 23, l'écrou
27 est solidement relié au disque de liaison 26.
D'autre part, un vérin hydraulique 28, le deuxième cylindre de réglage, est articulé au moyen d'un collier 29 au rail
longitudinal 19. La tige de piston 30 de ce vérin hydrau-
lique 28 est vissée dans le disque de liaison 26 et, de ce
fait, également solidement reliée à celui-ci.
1 Pour l'actionnement du moteur électrique 24, qui forme avec la brocne filetée à billes 23,27 le troisième moteur de
réglage, on utilise un dispositif de commutation éiectro-
nique qui sera décrit ci-après.
Faisant partie de ce dispositif de commutation, on trouve un
transmetteur de signaux 31 qui est représenté schémati-
quement en bas à gauche. Il se trouve dans le support 32 de l'arbre creux 62 du disque principal. Ce support 32 est représenté en coupe dans la direction longitudinale de la machine. C'est uneboîte trapézoïdale audessus de laquelle le palier vertical 61 de l'arbre creux 62 est fixé. Le transmetteur de signaux 31 comprend un disque palpeur 35
dont la forme ovale représente la forme en coupe transver-
sale des cages d'armature à préparer. Il s'agit par exemple d'une ellipse ayant un rapport largeur-longueur de 1: 1,5 (rapport d'axes). Une roue dentée 36 est fixée au disque palpeur 35, roue dentée qui est entraînée à l'aide d'une chaîne 37 par une roue dentée 38 de même taille fixée sur l'arbre creux 62. Ainsi, le disque palpeur 35 tourne de 'façon synchrone avec le disque principal et le disque de
support de la machine.
Au moyen d'un capteur 39, qui déplace un rheostat 40, la périphérie du disque palpeur 35 est explorée radialement. Le rhéostat 40 produit une grandeur de commande qui est amenée par une ligne 41 à un amplificateur proportionnel 42. Le facteur d'amplification peut être modifié par un organe de réglage 43. La grandeur de commande amplifiée parvient à l'entrée d'un régulateur en cascade 44. D'autre part, la position de la broche filetée à billes 23 relativement à son écrou 27 est détectée au moyen d'un rhéostat 45, qui a également la forme d'un cylindre télescopique et qui est fixé à une extrémité au tube de liaison 34 entre l'écrou et le disque de liaison 26 et, d'autre part, par sa barre 1 télescopique 48 au palier principal 22. Par une ligne 46, grandeur électrique fournie par le rhéostat 45 parvient à l'autre entrée du régulateur 44. Celui-ci compare les deux grandeurs et donne par les lignes 47 des signaux de comman( au moteur électrique 24 tels que les différences des grandeurs d'entrée du régulateur 44 sont annulées le plus
rapidement possible.
A partir du réglage prédéterminé des pièces de guidage 8, dispositif décrit pour la réalisation de cages d'armature cylindriques de section ovale fonctionne de la façon suivante: le vérin hydraulique 28 et par conséquent également le disque de liaison 26 restent au repos. Le mouvement nécessaire du chariot de soudage 13 entre le pet et le grand rayon de l'ellipse est effectué par le dispositif de régulation en cascade seul avec la broche filetée à billes 23,24,27. Quand le capteur 39 se trouve contre le petit rayon du disque palpeur 35, le chariot de soudage 13 est le moins éloigné de l'axe de la machine, et un quart de tour provoque son plus grand éloignement. A ce instant, le capteur 39 se trouve dans sa position éloignée de l'axe. La forme de l'ellipse du disque palpeur 35 ou tc autre forme d'un tel disque est augmentée par la machine proportionnellement, c'est-à-dire de façon semblable dans
sens géométrique.
Si l'on doit ajouter un manchon à l'extrémité de la cage, cela est possible avec une précision suffisante en pratiqi en ce quel les pièces de guidage en totalité sont déplacée, de, par exemple, 3 cm radialement vers l'extérieur au moye du vérin hydraulique 80 entraînant les chaînes. Mais un mouvement correspondant est effectué également par le vér: hydraulique 28 qui est synchrone au premier. Ainsi, un mouvement est imprimé au chariot de soudage 13 au moyen di vérin hydraulique 28, mouvement qui se superpose aux mouvements, créant l'ellipse, de la broche filetée à billes 23. Grâce à la machine décrite, on peut réaliser des cages d'armature ovales de différentes tailles, qui ont le même rapport de rayons ou un autre rapport de rayons. Les vérins
hydrauliques 28 et 80 actionnés de façon synchrone détermi-
nent le petit axe et le moteur 24 de la broche à billes le grand axe. La machine est réglée de la façon suivante, par exemple pour une plus grande ellipse: on déplace grâce aux vérins hydrauliques 28 et 80 les pièces de guidage 8 et le chariot de soudage 13 radialement vers l'extérieur jusqu'à ce que les pièces de guidage prennent la position souhaitée sur le petit rayon de l'ellipse. Alors, le facteur
d'amplification est augmenté dans l'organe de réglage 43.
Cela a pour conséquence que l'entraînement de la broche filetée à billes déplace le chariot de soudage 13 un peu plus loin radialement vers l'extérieur selon la position angulaire du disque principal. Maintenant les pièces de guidage séparées 8 doivent être réglées sur la plus grande ellipse, le galet de soudage 15 pouvant servir à chaque fois de butée. On peut également régler à la main: les pièces de guidage 8 sont réglées sur leurs coulisses 7 correspondantes ou on relâche les coulisses 7 de leur chaîne 68 et on les déplace sur les rayons 2 jusqu'à ce que la pièce de guidage
8 correspondante se trouve contre-le-galet de soudage 15.
Dans cette position, les coulisses 7 sont de nouveau reliées à la chaîne 68. Quand toutes les pièces de guidage sont
réglées, la production peut tout de suite commencer.
Ce travail de réglage est facilité par un dispositif de barrage photoélectrique qui est montré dans la figure 1. De façon usuelle, un disjoncteur de protection électrique 51 ayant deux boutons pour la mise en circuit et hors circuit
est monté en série avec le moteur d'entraînement 50.
1 Un barrage photoélectrique s'étend transversalement aux rayons doubles 2, de sorte que le rayon lumineux 52 est interrompu par ce dernier. Le barrage photoélectrique comprend une lampe 53 et un récepteur de lumière 54. Ce dernier est relié au disjoncteur de protection 51 et déclenche celui-ci lors de l'interruption du rayon lumineux, de sorte que le moteur 50 s'arrête. Lorsque la pièce de guidage 8 correspondante est réglée, alors le moteur peut redémarrer. Si le rayon double suivant vient dans la zone du barrage photoélectrique, l'entraînement s'arrête à nouveau et la pièce de guidage 8 suivante peut être réglée. En fonctionnement normal, le barrage photoélectrique est mis
hors circuit.
Quand la course de la broche filetée à billes 23 n'est pas suffisante pour de très grandes ellipses, on peut, par modification de la position du vérin 28, amener le chariot de soudage 13 dans un autre état initial. En outre, par remplacement du disque palpeur 35 par un disque d'une autre forme, on peut donner à la cage d'armature pratiquement
toute forme de section transversale convenable.
Il faut encore indiquer que la machine décrite comprend toutes les caractéristiques de la machine connue décrite dans l'introduction, c'està-dire que des cages d'armature rondes de diamètre convenable peuvent également être réalisées. Pour cela on doit seulement déplacer les pièces de guidage 8 toutes à la même distance et amener les pièces de guidage 8 de nouveau dans leur orientation radiale moyenne.
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Claims (1)
1 6 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que des pièces de guidage (8) sont prévues dont la partie coopérant avec le dispositif de soudage (12) peut pivoter autour d'un axe s'étendant dans la direction longitudinale de la machine ou peut être déplacée. 7 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que des coulisses (7) reliées chacune à une chaîne d'entraînement (68) et déplaçables le long des rayons (2) du disque principal sont prévues, coulisses contre lesquelles les pièces de guidage (8) sont amenées de
façon réglable continuellement.
8 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un dispositif (50-54) est prévu pour la commande séquencée de l'entralinement de la machine, lequel arrête, à chaque fois, l'entraînement (50) après
rotation d'une pièce de guidage.
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