Appareil <B>pour enrouler des</B> éléments <B>de forme</B> allongée La présente invention. a pour objet un appareil pour enrouler des éléments de forme allongée, dans le but de fabriquer des enroule ments à partir de filaments, de fils, de fils métalliques, de rubans et d'autres éléments analogues de forme allongée, et en particulier pour former des enroulements de fermetures à curseur à spirale.
Les appareils utilisés jusqu'ici pour travailler des fils, des fils métalliques, des filaments et d'autres éléments analogues dans le but de for mer, à partir de ces éléments, des enroulements destinés à être utilisés dans des fermetures à cur seur ou dans d'autres dispositifs analogues, peu vent comprendre un mandrin fixe autour duquel les filaments sont enroulés au moyen d'éléments mobiles qui se déplacent selon des orbites de forme appropriée, qui ont généralement la forme d'un huit, autour du mandrin. Ils disposent ainsi les filaments sur le mandrin de la façon appropriée, par rapport à celui-ci.
Les organes qui sont déplacés selon lesdites orbites comprennent généralement un support pour un rouleau ou une bobine portant le fil ou le filament, et ils sont déplacés le long de voies ou de rainures ménagées autour du man drin. Les organes ou chariots sont de dimension notable, afin de pouvoir supporter les bobines, et le mécanisme servant à déplacer les divers chariots selon leurs orbites est relativement compliqué et encombrant.
A cause de la dimen- sion des éléments et de leurs déplacements selon des orbites, la coordination des mouvements de la machine doit être très précise et, de plus, cette coordination doit être agencée de manière à éviter toute interférence entre les pièces de la machine. A cause de la complexité des dispo sitifs connus jusqu'ici, une énergie considérable est nécessaire pour entraîner ceux-ci et, de plus, de grandes forces d'actionnement sont mises en jeu au cours du fonctionnement du dispositif.
Les forces et les mouvements qu'implique le fonctionnement du dispositif sont tels que le fonctionnement de ces dispositifs connus est limité de façon bien définie et que leur vitesse de production est réduite en proportion.
Du fait que les bobines ou rouleaux à partir desquels les filaments ou autres éléments allongés sont avancés vers le mandrin doivent être de dimension raisonnable, le fonctionnement du dispositif ne peut se poursuivre que pendant une période de temps relativement courte jusqu'à ce qu'il soit nécessaire de remplacer les rouleaux. La durée de l'interruption du fonctionnement nécessaire pour réapprovisionner la machine réduit évidemment la production de celle-ci et, de plus, elle limite la longueur des enroulements susceptibles d'être produits sur la machine.
La présente invention a pour objet un appa reil pour enrouler des éléments de forme allongée qui est conçu et disposé de manière que ses piè ces mobiles soient relativement légères, de construction simple et susceptibles d'être dépla cées rapidement sans mettre en jeu des forces telles qu'elles rendent le fonctionnement de l'appareil incertain.
Cet appareil est caractérisé selon la présente invention en ce qu'il comprend au moins deux guides pour les éléments à enrouler, des moyens pour amener lesdits éléments à ces guides, un mandrin, et des moyens destinés à déplacer lesdits guides et ledit mandrin le long de parcours qui s'intersectent, de manière à assurer un dépla cement des guides par rapport au mandrin.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'appareil faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en perspective schémati que de cette forme d'exécution destinée à en rouler deux éléments allongés.
Les fig. 2 à 10 sont des vues schématiques illustrant le fonctionnement de ladite forme d'exécution au cours de l'enroulement de deux filaments ou brins autour du mandrin ; et les fig. 2a à 10a montrent les diverses posi tions occupées par les guides pour les filaments et par le mandrin au cours de la disposition des filaments autour du mandrin pour former des enroulements complémentaires.
On décrira le fonctionnement de l'appareil représenté en référence à la formation de deux enroulements entrecroisés à partir de deux fila- ments ou brins d'une matière plastique ou d'une matière analogue, dans le but de former les éléments de fermeture en forme d'enroulement d'une paire de chapelets pour une fermeture à curseur.
Comme on peut le voir à la fig. 1, l'appareil comprend une table 10 qui est faite d'une matière non magnétique, telle que l'aluminium ou une matière analogue, et qui est supportée par un socle formant armoire ou par des pieds, comme on le désire. La table 10 présente une fente 11 qui s'étend longitudinalement et dans laquelle une paire de guides creux 12 et 13 pour des filaments sont susceptibles d'être déplacés. Ces guides sont reliés l'un à l'autre à leur extrémité inférieure au moyen d'une plaque 14, de manière qu'ils soient déplacés simultanément.
Les guides 12 et 13 pour les fils ou les filaments sont pour vus chacun de collerettes supérieure et inférieure 15 et 16 qui portent respectivement contre les faces supérieure et inférieure de la table 10 et permettent aux guides de glisser librement et d'aller et venir le long de la fente 11. Les guides 12 et 13 sont des organes tubulaires creux et chacun d'eux est alimenté, à partir d'un rouleau d'approvisionnement approprié 17, en filaments A ou B destinés à être enroulés autour d'un mandrin 18.
Le filament A s'étend à partir du rouleau 17 par-dessous une poulie tendeuse 19, passe sur une poulie 20 et pénètre ensuite dans le tube 13 par l'extrémité inférieure de celui-ci pour être tiré hors de ce tube à son extrémité supérieure et être enroulé autour du mandrin 18. Le filament B, est amené d'une manière semblable à partir d'un autre rouleau (non représenté) jusqu'au tube de guidage 12.
Le mandrin 18 est constitué par une tige métallique présentant une extrémité conique 22 à partir de laquelle s'étend une tige ou un fil métallique 23 de petit diamètre, mais qui est suffisamment rigide pour se maintenir de lui- même en position dressée. Le mandrin 18 est monté sur un bloc 24 qui est disposé au-dessous de la table 10 et il est également muni de colle rettes de guidage 25 et 26 formées sur lui et servant à le guider, tout en lui permettant d'aller et venir dans une fente transversale 27 pratiquée dans la table 10.
Dans des buts qu'on indiquera plus loin, le bloc 24 est fait d'une matière magné tique, par exemple de fer et pourrait même être constitué par un aimant présentant des pôles nord et sud opposés.
Les guides 12 et 13 pour les fils ou les fila- ments sont animés d'un mouvement de va-et- vient le long de la fente 11 et le mandrin 18 est semblablement animé d'un mouvement de va-et- vient coordonné le long de la fente 27, de manière à produire un mouvement relatif selon une orbite déterminée entre ces trois éléments, ce mouvement étant tel qu'il assure l'enroule ment des filaments A et B autour de la tige 23 du mandrin, de manière à former deux enrou lements complémentaires.
Le mécanisme servant à produire lesdits mouvements comprend un plateau de manivelle 30 porté par l'extrémité supérieure d'un arbre d'entraînement 31 qui est entraîné en rotation par un moteur électrique 32, par l'intermédiaire de poulies 33 et 34 et d'une courroie 35. Le disque de manivelle est relié par une bielle 36 à l'une des extrémités de la plaque de liaison 14 sur laquelle les guides 12 et 13 pour les filaments sont montés. De la sorte, lorsque le moteur 32 fonctionne, un mou vement de va-et-vient est imparti aux guides 12 et 13 le long de la fente 11.
Simultanément, un mouvement de va-et-vient le long de la fente 27 est imparti au mandrin 18 par des moyens électriques. Des électro-aimants 38 et 39 sont montés sur des côtés opposés de la table 10 et au voisinage des extrémités oppo sées de la fente 27. Ces électro-aimants com- prennçnt des pièces polaires ou noyaux 40 et 41 qui sont disposés dans l'alignement du bloc 24 sur lequel est monté le mandrin 18. Lesdits électro-aimants sont excités au moyen d'un ensemble de commutateurs 43 comprenant des carnes 44, 45, 46 et 47 montées sur l'arbre<B>31</B> et-qui tournent avec le disque 30.
Les cames 44 à 47 coopèrent avec des commutateurs 48, 49, 50 et 51 de manière à exciter alternativement les électro-aimants 38 et 39 ou à inverser leur polarité pour entraîner le bloc ou aimant 24 et le faire aller et venir le long de la fente 27, de façon coordonnée dans le temps avec les déplacements des guides 12 et 13 pour les filaments.
On comprendra que bien que le mécanisme servant à entraîner le mandrin soit représenté comme étant un mécanisme à actionnement électromagnétique, ce mécanisme pourrait aussi être remplacé par un dispositif mécanique à manivelle analogue à celui utilisé pour faire aller et venir les guides 12 et 13 pour les fila- ments, ou bien par un mécanisme d'entraîne ment pneumatique, hydraulique ou par un autre mécanisme équivalent.
La coordination dans le temps des mouve ments des guides 12 et 13 pour les filaments et du mandrin 18 présente la plus grande impor tance pour le fonctionnement de l'appareil, car ce mouvement approprié selon une orbite doit être assuré entre ces éléments pendant que ceux-ci sont déplacés selon des lignes droites formant un angle entre elles. Les représentations schématiques des fig. 2 à 10 et 2a à 10a illustrent le fonctionnement de l'appareil et la suite des déplacements de ses éléments pour produire deux enroulements complémentaires à partir des deux filaments A et B.
On admettra que les extrémités de droite des filaments A et B représentés à la fig. 2 sont empêchées de se déplacer, par exemple du fait qu'elles sont étroitement enroulées autour de la tige 23 et qu'elles sont serrées à leurs extrémi tés supérieures par des moyens quelconques servant à les tirer vers le haut du mandrin au fur et à mesure de la formation des enroulements. De tels moyens d'extraction ont été décrits dans un brevet antérieur.
Comme représenté à la fig. 2, les filaments sont approximativement parallèles et sont disposés de manière à passer sur les côtés opposés du mandrin 18. La position de ce dernier par rapport aux guides 12 et 13 pour les filaments au début de l'opération d'enroulement est sensée être celle indiquée à la fig. 2a dans laquelle les guides 12 et 13 pour les filaments se trouvent à l'extrémité de gauche de la fente 11, tandis que le,, mandrin 18 se trouve à l'extrémité de droite de la fente 27.
Le premier déplacement des éléments de l'appa reil à partir des positions représentées aux fig. 2 et 2a est un déplacement du mandrin 18 jusqu'à l'extrémité de gauche de la fente 27, de sorte que le filament A est alors plié autour du mandrin et prend la forme générale d'un U, tandis que le filament B reste droit, comme indiqué aux fig. 3 et 3a.
Le déplacement suivant de la suite des opé rations est représenté aux fig. 4 et 4a- dans lesquelles les deux guides 12 et 13 pour les filaments ont été déplacés le long de la fente 11 vers la droite, si bien qu'ils se trouvent de part et d'autre de la fente 27 dans laquelle le mandrin 18 occupe sa position à gauche. Comme on peut le voir à la fig. 4 et également à la fig. 4a, le filament B est encore approximativement rectiligne, tandis que le filament A a maintenant été plié presqu'à 180 .
Le déplacement suivant de l'appareil consiste en un déplacement du mandrin 18 jusqu'à l'autre extrémité de la fente 27, comme repré senté aux fig. 5 et 5a. Du fait de ce déplacement du mandrin 18, on voit que le filament A a maintenant reçu la forme d'une boucle presque complète, tandis que le filament B a été légère ment coudé.
Le chariot portant les guides 12 et 13 pour les filaments est alors déplacé vers l'extrémité de droite de la fente 11, le mandrin 18 restant dans -sa position à droite par rapport à la fente 11 comme représenté aux fig. 6 et 6a. Dans cette position, la forme du filament A est pratiquement inchangée, tandis que le fila ment B a été plié presque à 90 . Les guides pour le filament se trouvant à l'extrémité de droite de la fente 11, le mandrin 18 est alors déplacé le long de la fente 27 jusqu'à l'extrémité de gauche de celle-ci, comme représenté aux fig. 7 et 7a.
Il résulte de ce déplacement que le filament B est plié de façon à former une boucle presque complète, tandis que le filament A a également la forme d'une boucle presque complète. Les guides 12 et 13 pour les filaments commencent alors d'être déplacés vers la gauche comme représenté aux fig. 8 et 8a, jusqu'à ce qu'ils se trouvent de part et d'autre de la fente 27, le mandrin 18 se trouvant à l'extrémité de gauche de cette fente.
Ce déplacement achève sensi blement la formation de la boucle dans le fila ment B, tout en ne modifiant pratiquement pas la forme de la boucle déjà formée dans le fila- ment A. Le mandrin 18 est alors déplacé jusqu'à l'extrémité de droite de la fente 27, comme repré senté aux fig. 9 et 9a, ce quia pour résultat de donner au filament B une déformation supplé mentaire d'un demi-tour environ et de former une boucle complète de 3600.
Les guides 12 et 13 pour les filaments conti nuant d'être déplacés jusque dans leurs posi tions initiales et le mandrin 18 restant à l'extré mité de droite de sa course, la formation de boucles dans les deux filaments A et B s'achève, les boucles de ces filaments chevauchant et étant entrecroisées.
La répétition des déplacements qu'on vient de décrire a pour résultat la formation de bou cles supplémentaires dans chacun des filaments. Au fur et à mesure que chaque cycle complet est achevé, des boucles sont successivement for mées sur la pointe conique du mandrin et les enroulements sont serrés et sont graduellement forcés vers le haut le long de la tige 23 et extraits du mandrin à l'extrémité supérieure de cette tige. Les enroulements ainsi formés peuvent être traités de façon adéquate pour assurer qu'ils conservent leur forme et peuvent ensuite être séparés l'un de l'autre ou être reliés pour former des fermetures â curseur ou des dispositifs analogues.
Il est évident qu'on peut également utiliser l'appareil décrit pour former des enroulements dans d'autres buts et cet appareil peut être modifié afin de produire d'autres articles que les enroulements dont il a été parlé ci-dessus. Par exemple, l'appareil peut être utilisé pour confectionner des câbles comportant un élément d'enroulement central. Cet élément est alors avancé vers le haut à travers le mandrin 18, ce dernier étant creux et cet élément remplaçant la tige 23.
L'élément central ou noyau du câble peut être extrait du mandrin avec les enroulements formés autour de lui et constituant chacun un enroulement continu multiple. Sem- blablement, de façon bien connue des gens du métier, l'appareil décrit peut être modifié de manière à permettre de faire avancer trois fils ou davantage jusqu'au mandrin dans le but d'exécuter des opérations d'enroulement mul tiple, selon les nécessités.
Dans l'appareil décrit, on remarquera que les dispositifs d'avance pour le fil ou filament sont disposés de manière qu'il n'est pas néces saire qu'ils portent la réserve de fil ou de fila ment et que, en fait, ces réserves peuvent être indépendantes de l'appareil, si bien que des quantités presque illimitées de fil ou de filament peuvent être fournies aux dispositifs d'avance, permettant ainsi un fonctionnement presque continu de l'appareil.
L'appareil- décrit est relativement moins compliqué que n'importe lequel des appareils à enrouler connus jusqu'ici, du fait que le mandrin et les dispositifs d'avance pour les filaments sont déplacés le long de lignes approximativement droites, selon un mouve ment de va-et-vient et de façon coordonnée, évitant ainsi toute possibilité de mise en jeu de forces centrifuges élevées dues à des mouvements giratoires et permettant de plus d'utiliser un mécanisme d'entraînement de type beaucoup plus simple que ceux utilisés jusqu'ici dans les machines à enrouler.
La simplification du mécanisme d'entraînement réduit également le coût de fabrication de l'appareil, et, de plus, elle facilite énormément l'entretien et la réparation de celui-ci.
On se rend compte que l'appareil décrit peut varier considérablement quant à la struc ture et à la disposition des filaments, des guides, du mandrin et du mécanisme servant à assurer les déplacements de va-et-vient des guides pour les fils ou filaments et du mandrin.