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Perfectionnements aux ligatures en fil métallique.
La présente invention concerne des ligatures en fil métallique et la fabrication de celles-ci.
Il est bien connu de faire passer un fil autour d'une botte d'objets et ensuite de tordre les extrémités ensemble à la main mais ceci ne fournit pas une ligature serrée et des pin- ces doivent être utilisées. Cette méthode est lente et les ex- trémités aiguës du fil peuvent s'accrocher et provoquer des bles- sures et il est difficile de délier la botte sans se couper le doigt aux extrémités aiguës.
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Une forme de ligature en fil métallique qui est d'emploi courant pour un certain nombre de buts tels que la ligature de caisses, de boites et de sacs et en particulier pour la liga- ture de bottes de barres d'armature, ou d'objets analogues, com- prend une longueur de fil de fer ayant à ses deux extrémités une boucle circulaire d'environ 1/2" de diamètre. Les boucles servent à un double but. Elles sont facilement mises en prise avec un outil et elles fournissent des extrémités lisses à la ligature.
Une méthode normale d'utilisation de ligatures de cette espèce consiste à enrouler la ligature autour de la botte d'ob- jets à ligaturer ensemble et ensuite les deux boucles sont mises en prise avec un crochet rotatif créé sur un outil spécial, par rotation duquel les extrémités de la ligature sont tordues en- semble lorsque l'outil est actionné.
Ce type de ligature est très répandu et est produit en série mécaniquement, en quantités de plusieurs millions par an. La machine à faire des boucles aux extrémités de ligatures est nécessairement d'une nature compliquée, de façon à ne pas laisser des extrémités aiguës qui puissent s'accrocher ou pro- voquer des blessures. La formation de ces boucles augmente con- sidérablement le coût des ligatures. Les boucles, bien qu'elles fassent saillie, ne peuvent pas s'accrocher ni provoquer des blessures.
L'outil spécial est construit de façon qu'une traction vers l'extérieur sur la poignée de l'outil amène le crochet à tourner, mais il est muni d'un dispositif de rochet de façon que le mouvement inverse ne provoque pas de rotation inverse.
L'outil est du genre dans lequel la rotation de l'ar- bre portant le crochet est provoquée par le mouvement longitu- dinal d'une poignée conjuguée par la coopération d'une partie fixe sur la poignée avec une rainure hélicoïdale formée sur l'arbre de l'outil.
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Le but de la présente invention est de fournir une liga- ture en fil métallique perfectionnée et plus particulièrement une ligature qui est de fabrication relativement simple et peu coû- teuse et peut être fabriquée en série et qui a des extrémités qui peuvent être facilement mises en prise avec/un outil et ser- rées par une méthode analogue à celle employée pour le type de ligature en fil métallique avec les extrémités en boucle décri- tes plus haut, tout en évitant en même temps la présence d'ex- trémités aiguës. Un but de l'invention est également de fournir une méthode simple et efficace de production de ligatures en fil métallique et un appareil pour la réalisation de la méthode.
Suivant la présente invention, une ligature comprend une longueur de fil métallique ayant, formée à chaque extrémité, une partie pleine épaissie. De préférence, la partie épaissie a la forme d'une tête bulbeuse ou arrondie.
Dans la description du brevet anglais n 19337/+7 du même inventeur , intitulé "Perfectionnements aux outils à li- gaturer au moyen de fil métallique", on a décrit un outil par lequel une ligature de cette espèce peut être utilisée. Les extrémités bulbeuses peuvent facilement être mises en prise avec l'outil, elles ne sont pas susceptibles de s'accrocher dans d'autres objets ou de causer des blessures et elles per- mettent aux ligatures d'être dé liées à la main avec une facilité relative et sans causer de dommage à la peau .
Des ligatures en fil métallique de ce genre peuvent être faites par une variété de procédés simples. Dans un proeé- dé, le fil est d'abord redressé en venant des bobines, au moyen de rouleaux appropriés, et il est ensuite coupé en longueurs au moyen d'une flamme à acétylène ou d'un arc électrique de telle manière qu'une boule ronde de métal fondu soit formée aux ex- trémités détachées du fil. La dimension de la boule peut être réglée par la vitesse de sectionnement, la température et d'au- tres méthodes bien connues pour les personnes du métier.
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Par adaptation de ce procédé à la fabrication en série par un travail automatique à répétition, on a trouvé que si, comme on le désire, la longueur tranchée du fil peut tomber dans un récipient collecteur, le métal fondu au point de sec- tionnement s'écoule par la pesanteur vers la longueur de fil tranchée pour former une tête bulbeuse à l'extrémité de celui- ci, mais il n'y a pas ou peu de tête formée à l'extrémité du fil à partir duquel cette longueur a été tranchée à moins que la chaleur soit appliquée sur une partie définie, quoique pe- tite, de la longueur du fil, cette partie étant fondue pour se amener le fil à/séparer et à former une tête sur chacune de ses extrémités séparées.
L'expérience a montré qu'un procédé à arc de carbone ne se prête pas très bien à ce travail à ré- pétition mais qu'un procédé analogue à la soudure par résistan- ce électrique a donné des résultats satifaisants, les deux bornes électriques étant appliquées aux fils, espacées l'une de l'autre de la courte distance nécessaire pour que le métal du fil entre les bornes soit fondu, ce qui fait que deux têtes satisfaisantes en forme, de bulbes sont simultanément formées à proximité des deux bornes. Toutefois, le prix de fonctionne- ment de ce procédé serait élevé et un mécanisme serait requis également pour l'application intermittente des bornes au fil et l'enlèvement de celles-ci de ce fil pour permettre au fil d'être déplacé vers l'avant. La méthode préférée est donc réalisée au moyen d'une flamme.
Dans cette méthode, le chauf- fage du fil sur la petite partie nécessaire de sa longueur est fait par un mouvement relatif entre le fil et la flamme, ce qui amène l'extrémité du fil laissée libre après la sépara- tion à s'enrouler sur lui-même sur une courte distance de ma- nière à former un épaississement ou une tête sur le fil.
Dans l'appareil pour la réalisation de la présente mé- thode,les moyens de production de flamme peuvent être animés
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d'un mouvement de va-et-vient dans ce but, de telle façon qu'après va-et-vient des moyens produisant la flamme pour for- mer une tête épaissie, le fil est alors déplacé vers l'avant le long de la flamme, de la distance correspondant à la lon- gueur requise de la ligature et est ensuite arrêté, ce qui a pour résultat que la longueur de fil est tranchée et que simul- tanément la seconde tâte épaissie est formée sur l'autre extré- mité de la longueur de fil lorsqu'elle tombe en s'écartant, après quoi l'opération peut être répétée,
en commençant par le mouvement de va-et-vient des moyens produisant la flamme pour ramener le métal en arrière et former la première tête de la ligature suivante . Le réglage du temps peut être tel que la seconde tête d'une ligature en fil métallique et la pre- mière tête de la ligature suivante soient faites presque si- multanément. Les moyens de réglage du temps, nécessaires pour mettre en corrélation ces mouvements du fil et les moyens de production de flamme peuvent comprendre une came ou des moyens de commande analogues actionnés à partir de la même source de puissance et ils peuvent être disposés de manière que la cour- se de retour des moyens produisant la flamme coïncide sensi- blement avec l'alimentation vers l'avant du fil pour réduire la durée de fonctionnement.
Pour permettre que l'invention soit facilement mise en pratique, une méthode de production de ligature en fil métal- lique suivant la présente invention et une forme d'appareil pour la réalisation de cette méthode et également la ligature en fil métallique qui est le produit de cell-ci, seront à présent décrites à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés dans lesquels:
La figure 1 es t un plan vu par le dessus de l'appareil.
La figure 2 est une élévation de coté de celui-ci.
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Les figure 3-6 sont des vues schématiques du fil, du guidage de fil et du jet de flamme en positions relatives différentes illustrant différentes phases du procédé de pro- duction.
La figure 7 représente une ligature en fil métallique terminée renfermant l'invention.
L'appareil de la présente forme de réalisation , telle qu'on l'a représentée aux figures 1 et 2, comprend une cons- truction de châssis 1 à laquelle sont fixés deux blocs de gui- dage de fil espacés 2. Le fil est destiné à être fourni à travers ces blocs de guidage dans la direction des flèches en un mouvement saccadé comme cela sera décrit plus en détail plus loin.
Bégaiement montés sur le châssis 1, sensiblement parallèles l'un à l'autre, se trouvent deux coulisseaux 3 pou- vant être animés d'un mouvement de va-et-vient, de section carrée dans des consoles de montage 4 et 6 et reliés à une extrémité par un organe transversal 6. Le milieu de l'organe transversal 6 est boulonné à un coulisseau 7 à galet de came, monté dans une coulisse 8 et portant à son autre extrémité un galet de came 9 qui est destiné à venir en prise avec la face de foncticmement 10 d'une came 11 et à être déplacé par celle-ci, la came 11 étant montée sur un arbre de came 12.
Le coulisseau 7 est guidé et empêché de tourner par des bro- ches 13 venant en prise avec les fentes 14 prévues dans la cou- lisse 8, cette dernière étant fixée au châssis 1. Les res- sorts de compression 15 supportés sur les extrémités des cou- lisseaux 3, entre les consoles de monta-ge 5 et l'organe transversal 6, effectuent le mouvement 'de retour des coulisseaux 3 lorsque leur déplacement vers l'avant par la face de came 10 cesse, ce mouvement de retour étant limité par un écrou d'arrêt réglable se bloquant automatiquement 16 adapté sur le
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coulisseau 7 du galet de came et destiné à buter sur la face terminale de la coulisse 8.
On a fixé à chaque coulisseau 3 au moyen d'une console 17 et d'une pince 18 fixée à celle-ci un chalumeau 19 de sou- dure oxy-acétylénique dont la position peut être réglée dans la pince par rotation ou déplacement longitudinal de la poi- gnée de chalumeau par rapport à celle-ci, après desserrage des écrous de fixation 20. Un réglage latéral, c'est-à-dire hori- zontal, des chalumeaux 19 est permis par les fentes dans les consoles 17 en prise avec les goujons 21 sur les coulisseaux 3.
Les chalumeaux sont réglés de façon que leurs tubulures 22 s'inclinent vers le bas et vers l'intérieur ainsi que vers l'a- vant(c'est -à-dire vers les blocs de guidage 2), chaque tubulure formant donc un angle avec la ligne axiale du fil dans tous les trois plans mutuellement perpendiculaires. Il est très impor- tant, pour obtenir des résultats satisfaisants, de régler les tubulures 22 à l'angle correct qui est le mieux déterminé expérimentalement à l'avance et ne doit pas être changé pour chaque dimension particulière ou chaque genre de fil. Le com- bustible est fourni aux chalumeaux de la manière habituelle par des tuyaux flexibles 23.
Le mécanisme pour fournir le fil à travers les blocs de guidage 2 est situé à gauche de ceux ci comme on le voit aux figures 1 et 2. Comme il est de construction bien connue, il n'est pas représenté aux dessins annexés, une brève descrip- tion étant jugée suffisante pour la compréhension du fonction- nement de l'appareil.
L'arbre à came 12, qui est actionné par force motrice, est couplé par des moyens de transmission appropriés à un autre arbre à came, dont la came est destinée à amener le levier à osciller. L'autre bras de ce levier est relié par une bielle
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à un organe à mâchoire monté à pivot sur un coulisseau qui est à mouvement de va-et-vient sur un châssis. Cet organe pivotant en forme de mâchoire est destiné à coopérer avec une mâchoire fixe, attachée au coulisseau.
Deux séries de rouleaux redresseurs de fil sont également montées sur le châssis men- tionné, une série horizontale et l'autre verticale. Une bobi- ne de fil est placée sur un dévidoir et le fil de cette bobine est passé, d'abord entre les rouleaux verticaux, ensuite entre les rouleaux horizontaux, ensuite entre les mâchoires ouvertes et finalement à travers un des blocs de guidage 2, Lorsque la machine est mise en mouvement, le levier oscille pour dé- placer la bielle dans la direction vera les blocs de guidage 2 (course vers l'avant). Ceci amène d'abord l'organe à ma- coire pivotant à se fermer sur la mâchoire fixe, les mâchoires Saisissant donc le fil solidement entre elles.
La course vers l'avant est alors continuée et lorsque l'organe à mâchoires pivotant est à présent bloqué solidement avec la mâchoire fixe, les mâchoires et le coulisseau se déplacent vers l'avant comme une unité, le fil étant déroulé de la bobine et avancé à travers le bloc de guidage 2 jusqu'à ce que la course vers l'avant soit achevée. Pendant la course de retour de la bielle, l'organe à mâchoire pivotant est d'abord mis en rotation pour dégager le fil d'entre les mâchoires. Lorsque les mâchoires sont entièrement ouvertes, l'organe à mâchoire pivotant arrive contre un arrêt sur le coulisseau après une petite fraction seulement de la course de retour, de sorte que pendant le reste de la course de retour le coulisseau avec ses mâchoires est retiré dans sa position initiale sans déplacer le fil.
Une nouvelle course vers l'avant suit et le fonctionnement est répété, le fil étant ainsi déplacé à travers le bloc de guida- ge 2 avec un mouvement intermittent ou saccadé, après avoir
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été d'abord redressé dans les rouleaux de redressement. La longueur de chaque course et,par conséquent, la longueur de fil déplacée à travers les blocs de guidage 2 à chaque course peuvent être réglées par modification du point de liaison par pivotement entre le levier de came et le châssis, ce qui fait varier le rapport du bras de levier.
La forme de la face active de la came par rapport à celle de la came 11 et les vitesses relatives des deux cames sont telles que le commence- ment des mouvements d'avancement du fil est réglé quant au temps pour coinclder avec le commencement d'un mouvement de retour des coulisseaux 3 sous l'action des ressorts de rappel 15.
Pour l'emploi avec la forme d'appareil représentée aux figures 1 et 2, une partie ou la totalité du mécanisme d'avan- cement du fil, décrit dans ce qui précède, devrait évidemment être dédoublée et il devrait y avoir évidemment deux dévidoirs pour les deux bobines de fil, deux jeux d'équipements redres- seurs comprenant des rouleaux horizontaux et verticaux et deux jeux de mâchoires saisissant le fil, espacées l'une de l'autre de la distance qui sépare les deux blocs de guidage 2 du fil.
On remarquera également que l'on pourrait prévoir un nombre plus grand que deux de chacune de ces pièces et les associer à un nombre égal de blocs de guidage du fil, de chalumeaux et d'organes de montage pour ceux-ci, en vue d'augmenter le débit de ligatures de fil par unité de temps. Dans certaines circonstances il peut suffire de prévoir un appareil traitant seulement un fil à la fois.
Le fonctionnement de l'appareil représenté aux figures 1 et 2 va maintenant être décrit avec référence particulière aux figures 3 à 6, d'où il résultera que la méthode du présent brevet pour la production de ligatures de fil métallique sui- vant l'invention pourrait, si on le désire, être réalisée sans le mécanisme automatique ici exposé mais comme on le verra
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le réglage de différentes phases est tellement important que le fonctionnement automatique est le meilleur moyen de réaliser cette méthode. De plus, le rendement qui est requis pour la production en série, est obtenu seulement par un travail à répétition automatique au moyen des mécanismes dont la forme de réalisation ici exposée est un exemple.
On supposera avant tout que la première tête bulbeuse A a déjà été formée sur l'extrémité du fil 30 et qu'ensuite le fil a été déplacé vers l'avant en face de la tubulure 22 par le mécanisme d'avancement du fil, de la quantité correspondant à la longueur requise des ligatures en fil métallique. Ceci est la position représentée à la figure 3, dans laquelle le fil 30 est immobile tandis que le méxanisme d'avancement effectue la course de retour. L'axe médian du jet de flamme est indiqué par la ligne en traits de chaînette et le fil est tranché en ce point.
La figure 4 montre la longueur tranchée de fil en train de tomber, le métal fondu au point de sec- tionnement s'écoulant principalement vers la longueur tranchée de fil par suite de la pesanteur pour former sur celle-ci la seconde tête bulbeuse B de sorte que cette longueur de fil est maintenant une ligature de fil terminée. L'extrémité du fil 30 restant saillante dans le, bloc. de guidage 2 est toutefois encore sans tête bulbeuse à ce moment, vu que pra- tiquement il n'y a pas de métal fondu ayant coulé dans cette direction; aucun bourrelet n'aura été formé ou un petit bour- relet seulement.
La face de came 10 de la came 11 entre alors en fonctionnement et oblige le chalumeau 19 à effectuer la course vers l'avant de son mouvement de va-et-vient de sorte que la tubulure 22 se meut de la position représentée en traits interrompus vers celle représentée en traits pleins à la figure 5. La flamme circule donc sur une certaine dis- tance le long de l'extrémité saillante du fil 30, cette dis-
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tance étant, dans le présent exemple, approximativement de 1/16" et en effectuant ce mouvement, elle fait fondre le métal le long de cette distance et le rabat vers l'arrière sur le fil pour former la première tête bulbeuse A' de la seconde ligature de fil.
Vient ensuite la course de retour du chalumeau 19 vers sa position initiale, accompagnée de l'avan- cement du fil 30 de la distance requise (soit de 4" dans le présent exemple) jusqu'à ce que les pièces aient atteint la position représentée en traits pleins à la figure 6 qui est la même que celle de la figure 3. L'avancement du fil s'arrête alors, le fil étant de nouveau tranché en ce point pour fournir la seconde ligature complètement formée avec sa seconde tête (non représentée, mais voir figure 4) et ainsi de suite, le cycle étant répété indéfiniment.
La dimension des têtes peut être déterminée par le ré- glage de la température et également dans une certaine mesure, pour ce qui concerne les têtes A, A', etc.., par le reglage de la longueur de la course de mouvement de va-et-vient du chalu- meau 19 au moyen de l'écrou d'arrêt 16. Le réglage de la tem- pérature évite également le déforcement du fil aux jonctions avec les têtes. Le réglage du temps comme on l'a noté, est un facteur important vu que les mouvements du mécanisme d'ali- mentation en fil et du mécanisme de va-et-vient du chalumeau doivent être exactement en corrélation pour assurer la forma- tion correcte des ligatures et de leurs têtes.
De plus, avec un réglage du temps approprié, le débit de la machine peut être fortement augmenté, vu qu'en pratique la formation de deux têtes adjacentes (par exemple B et A') peut avoir lieu presque simultanément, le chalumeau effectuant sa très petite course vers l'avant pour former la tête A' tandis que l'écoule.- ment de métal a lieu sur la longueur tranchée de fil pour for- mer la tête B et toute l'opération de formation des deux têtes
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ne doit pas durer plus que approximativement une seconde de telle façon que dès que le sectionnement est achevé, le fil, dans des applications en pratique, est prêt à être avancé vers l'avant de nouveau pour un nouveau cycle.
Il serait possible de disposer la machine de telle ma- nière que le fil est déplacé vers l'avant en courses alterna,-. tivement longues et courtes, les courses longues correspondant à la longueur désirée de la ligature de fil métallique et les cpurses courtes correspondant à la course de va-et-vient du chalumeau qui pourrait alors être supprimée, mais une telle disposition modifiée aura pour résultat que le mécanisme d'a- limentation en fil est beaucoup plus compliqué et coûteux à fabriquer et à entretenir, et même ainsi il est douteux que le très réglage du temps/précis pouvant être obtenu avec la forme de réalisation comprise ici puisse être réalisé avec cette dispo- sition modifiée.
Bien que par conséquent la méthode .de for- mation de têtes suivant la présente invention comprennent la phase consistant à fournir une forme quelconque de mouvement relatif entre le fil et le chalumeau pour la formation de la première tête de chaque ligature, la manière la plus simple et la meilleure de réalisation de cette phase consiste en un mouvement séparé du chalumeau.
Dans la forme de réalisation représentée aux dessins, les ligatures de fil métallique terminées tombent, à travers l'ouverture 26 du châssis 1, dans un récipient collecteur (non représenté) placé sous cette ouverture. Toutefois, pour amener la ligature du fil métallique finie, à tomber dans le récipient d'une manière ordonnée de façon qu'aucune remise en paquet ne soit nécessaire et pour fournir un certain degré de support au fil faisant saillie à partir des blocs de guidage 2 lorsque des ligatures de longueur considérable doivent être faites, on peut monter en-dessous de chaque trajet d'alimenta-
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tion en fil et au-dessus de l'ouverture 25, un plateau incliné.
Cette variante est très simple et il n'a pas été nécessaire de la représenter aux.dessins. Chaque plateau aurait une largeur de 2" par exemple et approximativement la même étendue que 1'ouverture 25 longitudinale-ment à celle-ci, de façon que la formation des têtes sur le fil ait lieu entre le guide 2 et le plateau, et la surface supérieure du plateau se trouverait exactement sous le plan des trajets d'alimentation en fil.
Chaque plateau serait monté de manière à s'incliner vers le bas et vers l'intérieur autour d'un axe horizontal parallèle aux bords longitudinaux de l'ouverture 25, l'action d'inclinaison étant effectuée par un mécanisme de levier approprié actionné à partie d'une autre face de came prévue sur la came 11. La tête A du fil 30 lorsqu'elle est attirée vers l'extérieur vers la position représentée à la figure 3 reposera sur le plateau, celui-ci empêchant donc le fil de se courber sous son poids à cause de sa longueur, au point où il quitte le guide 2.
Lors du sectionnement, l'extrémité tranchée du fil tombera également sur le plateau, ce qui amène le métal fondu à s'écou- ler vers elle pour former la tête B. A peu près simultanément ou très peu de temps après la formation des deux têtes B et A' (figure 5), les plateaux seront amenés à s'incliner.
L'ouver- ture 25 doit être quelque peu plus étroite et avec des bords longitudinaux inclinés vers le bas et vers l'intérieur pour cons. tituer des faces de guidage plus ou moins en alignement avec les plateaux lorsque ces derniers sont dans leurs positions in- clinées, de façon que les ligatures finies glissent sur les pla- teaux inclinés et sur les faces de guidage inclinées pour tom- ber dans le récipient collecteur dans une position horizontale, au lieu d'arriver là avec 1?extrémité en haut comme cela pour- rait être le cas si elles pouvaient tomber librement à travers l'espace dans le réceptacle.
Exactement après que le fil 30
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commence à être déplacé de nouveau vers l'avant à partir de la position de la figure 5 vers celle de la figure 6, l'action de came cessera et des ressorts ramèneront les plateaux vers leur position horizontale dans laquelle ils arriveront exacte- ment après que les nouvelles têtes A' ont passé au-dessus des extrémités des plateaux adjacentes aux guides 2.
Une ligature de fil métallique finie renfermant l'in- vention est représentée à la figure 7. Elle présente une lon- gueur de 10" de fil de fer doux de 17 s.w.G. ayant une tête à peu près sphérique à chaque extrémité, d'approximativement 1,5 fois le diamètre du fil. Lorsqu'elle est faite suivant la méthode décrite plus haut, on trouvera que les ttes sont satisfaisantes pour le but mentionné dans l'introduction de la présente spécification.
On notera que cette ligature en fil métallique est de construction simple et a pour résultat une économie considérable de matière et de là une économie des frais de construction en ce sens que les boucles aux extrémi- tés des ligatures de fil métallique connues sont remplacées par de simples boules, et la méthode de production d'une liga- ture suivant la présente invention, même lorsque des machines sont utilisées pour la fabrication automatique en série, per- met aux coûts d'achat et d'entretien d'être sensiblement ré- duits comparativement aux machines nécessaires pour la forma- tion de boucles des ligatures en fil métallique connues, qui sont compliquées et codteuses. L'appareil exposé ici est évi- demment seulement un exemple qui peut être modifié sous de nombreux rapports,
par exemple en ce qui concerne les moyens de production de flamme,comme cela apparaîtra facilement aux personnes du métier.