<Desc/Clms Page number 1>
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.
<Desc/Clms Page number 2>
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.
<Desc/Clms Page number 3>
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.
<Desc/Clms Page number 4>
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
<Desc/Clms Page number 5>
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.
<Desc/Clms Page number 6>
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
<Desc/Clms Page number 7>
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
<Desc/Clms Page number 8>
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
<Desc/Clms Page number 9>
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
<Desc/Clms Page number 10>
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-
<Desc/Clms Page number 11>
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
<Desc/Clms Page number 12>
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-
<Desc/Clms Page number 13>
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
<Desc/Clms Page number 14>
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.
<Desc / Clms Page number 1>
Improvements to wire ligatures.
The present invention relates to wire ligatures and the manufacture thereof.
It is well known to run a thread around a bundle of objects and then twist the ends together by hand, but this does not provide a tight tie and clips must be used. This method is slow and the sharp ends of the thread can snag and cause injury and it is difficult to untie the boot without cutting your finger at the sharp ends.
<Desc / Clms Page number 2>
A form of wire tying which is in common use for a number of purposes such as tying crates, boxes and bags and in particular for tying bundles of rebar, or Like objects, include a length of wire having at both ends a circular loop about 1/2 "in diameter. The loops serve a dual purpose. They are easily engaged with a tool and provide smooth ends at the ligature.
A normal method of using ligatures of this kind is to wrap the ligature around the bundle of objects to be ligated together and then the two loops are engaged with a rotating hook created on a special tool, by rotating which the ends of the ligature are twisted together when the tool is actuated.
This type of ligature is very common and is mass produced mechanically, in quantities of several million per year. The machine for making loops at the ends of ligatures is necessarily of a complicated nature, so as not to leave sharp ends which may catch on or cause injury. The formation of these loops considerably increases the cost of ligatures. The buckles, although they protrude, cannot catch on or cause injury.
The special tool is constructed so that pulling outward on the tool handle causes the hook to rotate, but it is provided with a ratchet device so that reverse movement does not cause rotation. reverse.
The tool is of the kind in which the rotation of the shaft carrying the hook is caused by the longitudinal movement of a handle combined by the cooperation of a fixed part on the handle with a helical groove formed on the handle. 'tool shaft.
<Desc / Clms Page number 3>
The object of the present invention is to provide an improved wire tie and more particularly a tie which is relatively simple and inexpensive to manufacture and can be mass produced and which has ends which can be easily pulled together. taken with a tool and tightened by a method analogous to that used for the type of wire ligation with looped ends described above, while at the same time avoiding the presence of sharp ends. An object of the invention is also to provide a simple and efficient method of producing wire ligatures and an apparatus for carrying out the method.
According to the present invention, a ligature comprises a length of wire having, formed at each end, a solid thickened portion. Preferably, the thickened part is in the shape of a bulbous or rounded head.
In the specification of British Patent No. 19337 / + 7 by the same inventor, entitled "Improvements to tools for bonding by means of wire", a tool has been described by which a ligation of this kind can be used. The bulbous ends can easily be engaged with the tool, they are not susceptible to snagging in other objects or causing injury, and they allow ligatures to be released from the hand with a relative ease and without causing damage to the skin.
Such wire ligatures can be made by a variety of simple methods. In one process, the wire is first straightened from the spools by means of suitable rolls and is then cut into lengths by means of an acetylene flame or an electric arc in such a way that a round ball of molten metal is formed at the loose ends of the wire. The size of the ball can be controlled by the cutting speed, temperature and other methods well known to those skilled in the art.
<Desc / Clms Page number 4>
By adapting this process to mass production by automatic repeating work, it has been found that if, as desired, the sliced length of the wire can fall into a collecting vessel, the molten metal at the cutting point s 'flows by gravity towards the length of sliced wire to form a bulbous head at the end of it, but there is little or no head formed at the end of the wire from which this length was sliced unless heat is applied to a defined, albeit small, portion of the length of the wire, that portion being melted to cause the wire to separate and form a head on each of its separate ends.
Experience has shown that a carbon arc process does not lend itself very well to this repetitive work, but that a process analogous to electrical resistance welding has given satisfactory results, the two electrical terminals being applied to the wires, spaced from each other a short distance necessary for the metal of the wire between the terminals to be melted, so that two satisfactorily shaped heads of bulbs are simultaneously formed near the two terminals . However, the cost of running this process would be high and a mechanism would also be required for the intermittent application of the terminals to the wire and the removal of these from that wire to allow the wire to be moved to the wire. before. The preferred method is therefore carried out by means of a flame.
In this method, the heating of the wire over the necessary small part of its length is done by a relative movement between the wire and the flame, which causes the end of the wire left free after separation to wind up. on itself for a short distance so as to form a thickening or a head on the wire.
In the apparatus for carrying out the present method, the means for producing a flame can be animated.
<Desc / Clms Page number 5>
for this purpose, so that after reciprocating the flame producing means to form a thickened head, the wire is then moved forward along the flame, by the distance corresponding to the required length of the ligature and is then stopped, which results in the length of wire being cut off and simultaneously the second thickened head is formed on the other end. the length of the wire when it falls apart, after which the operation can be repeated,
starting with the back and forth movement of the flame producing means to bring the metal back and form the first head of the next ligature. The timing can be such that the second head of a wire ligature and the first head of the next ligature are made almost simultaneously. The time adjustment means necessary to correlate these movements of the wire and the flame generating means may include a cam or similar control means actuated from the same power source and they may be arranged so that the return stroke of the flame producing means substantially coincides with the forward feed of the wire to reduce the operating time.
To enable the invention to be easily practiced, a method of producing wire ligation according to the present invention and an apparatus form for carrying out this method and also the wire ligation which is the product. thereof, will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings in which:
Figure 1 is a plan seen from above the device.
Figure 2 is a side elevation thereof.
<Desc / Clms Page number 6>
Figures 3-6 are schematic views of the wire, wire guide and flame jet in different relative positions illustrating different phases of the production process.
Figure 7 shows a completed wire ligation embodying the invention.
The apparatus of the present embodiment, as shown in Figures 1 and 2, comprises a frame construction 1 to which are attached two spaced apart wire guide blocks 2. The wire is attached. intended to be provided through these guide blocks in the direction of the arrows in a jerky motion as will be described in more detail later.
Stammering mounted on the frame 1, substantially parallel to each other, there are two slides 3 which can be moved back and forth, of square section in mounting brackets 4 and 6 and connected at one end by a transverse member 6. The middle of the transverse member 6 is bolted to a slider 7 with a cam roller, mounted in a slide 8 and carrying at its other end a cam roller 9 which is intended to come in engagement with the operating face 10 of a cam 11 and to be moved by the latter, the cam 11 being mounted on a cam shaft 12.
The slider 7 is guided and prevented from rotating by pins 13 engaging the slots 14 provided in the slider 8, the latter being fixed to the frame 1. The compression springs 15 supported on the ends of the sliders. sliders 3, between the mounting brackets 5 and the transverse member 6, perform the return movement of the sliders 3 when their forward movement by the cam face 10 ceases, this return movement being limited by an adjustable locking nut automatically locking 16 adapted to the
<Desc / Clms Page number 7>
slider 7 of the cam roller and intended to abut on the end face of the slider 8.
An oxy-acetylene welding torch 19 was fixed to each slide 3 by means of a bracket 17 and a clamp 18 attached thereto, the position of which can be adjusted in the clamp by rotation or longitudinal displacement of the torch handle in relation to it, after loosening the fixing nuts 20. A lateral, that is to say horizontal, adjustment of the torches 19 is permitted by the slots in the brackets 17 engaged with the studs 21 on the sliders 3.
The torches are adjusted so that their tubes 22 slope downwards and inwards as well as forward (that is to say towards the guide blocks 2), each tube therefore forming a angle with the axial line of the wire in all three mutually perpendicular planes. It is very important, in order to obtain satisfactory results, to set the tubing 22 to the correct angle which is best determined experimentally in advance and must not be changed for each particular dimension or type of wire. The fuel is supplied to the torches in the usual way through flexible pipes 23.
The mechanism for supplying the wire through the guide blocks 2 is located to the left thereof as seen in Figures 1 and 2. As it is of well known construction, it is not shown in the accompanying drawings, a brief description being considered sufficient for an understanding of the operation of the apparatus.
The camshaft 12, which is actuated by motive force, is coupled by suitable transmission means to another camshaft, the cam of which is intended to cause the lever to oscillate. The other arm of this lever is connected by a connecting rod
<Desc / Clms Page number 8>
to a jaw member pivotally mounted on a slide which is reciprocating on a frame. This jaw-shaped pivoting member is intended to cooperate with a fixed jaw, attached to the slide.
Two sets of wire straightening rollers are also mounted on the mentioned frame, one horizontal and the other vertical. A spool of thread is placed on a reel and the thread of this spool is passed, first between the vertical rollers, then between the horizontal rollers, then between the open jaws and finally through one of the guide blocks 2, When the machine is set in motion, the lever swings to move the connecting rod in the direction of the guide blocks 2 (forward stroke). This first causes the pivoting jaw member to close onto the fixed jaw, the jaws therefore gripping the wire firmly between them.
The forward stroke is then continued and when the pivoting jaw member is now securely locked with the fixed jaw, the jaws and slider move forward as a unit with the wire being unwound from the spool and advanced through the guide block 2 until the forward stroke is completed. During the return stroke of the connecting rod, the pivoting jaw member is first rotated to disengage the wire from between the jaws. When the jaws are fully open, the pivoting jaw member comes to a stop on the slider after only a small fraction of the return stroke, so that during the remainder of the return stroke the slider with its jaws is pulled out in its initial position without moving the wire.
A new forward stroke follows and the operation is repeated, the thread thus being moved through the guide block 2 with an intermittent or jerky movement, after having
<Desc / Clms Page number 9>
was first straightened in the straightening rollers. The length of each stroke and therefore the length of wire moved through the guide blocks 2 at each stroke can be adjusted by changing the pivot linkage point between the cam lever and the frame, which varies the lever arm ratio.
The shape of the active face of the cam with respect to that of the cam 11 and the relative speeds of the two cams are such that the start of the wire feed movements is adjusted as to the time to start with the start of the thread. a return movement of the sliders 3 under the action of the return springs 15.
For use with the form of apparatus shown in Figures 1 and 2, part or all of the wire feed mechanism described in the foregoing would of course have to be split and there should of course be two reels. for the two spools of wire, two sets of straightening equipment comprising horizontal and vertical rollers and two sets of jaws gripping the wire, spaced from each other by the distance between the two guide blocks 2 of the wire.
It will also be noted that one could provide a number greater than two of each of these parts and associate them with an equal number of wire guide blocks, torches and mounting members for them, with a view to '' increase the rate of wire ligatures per unit of time. In certain circumstances it may be sufficient to provide an apparatus which processes only one thread at a time.
The operation of the apparatus shown in Figures 1 and 2 will now be described with particular reference to Figures 3 to 6, whereby the method of the present patent for the production of wire ties according to the invention will follow. could, if desired, be achieved without the automatic mechanism here exposed but as we will see
<Desc / Clms Page number 10>
the setting of different phases is so important that automatic operation is the best way to achieve this method. In addition, the efficiency which is required for mass production is obtained only by automatic repeating work by means of the mechanisms of which the embodiment set forth here is an example.
First of all, it will be assumed that the first bulbous head A has already been formed on the end of the wire 30 and that the wire has then been moved forward in front of the tubing 22 by the wire advancement mechanism, the amount corresponding to the required length of wire ties. This is the position shown in Figure 3, in which the wire 30 is stationary while the advancement mechanism performs the return stroke. The middle axis of the flame jet is indicated by the chain line and the wire is severed at this point.
Figure 4 shows the sliced length of wire falling, the molten metal at the splitting point flowing mainly to the sliced length of wire due to gravity to form the second bulbous head B thereon. so that this length of wire is now a completed wire tie. The end of the wire 30 remaining protruding in the block. guide 2 is, however, still without bulbous head at this time, since practically no molten metal has flowed in this direction; no bead will have been formed or only a small bead.
The cam face 10 of the cam 11 then comes into operation and forces the torch 19 to perform the forward stroke of its reciprocating movement so that the pipe 22 moves from the position shown in broken lines. towards that shown in solid lines in FIG. 5. The flame therefore circulates over a certain distance along the projecting end of the wire 30, this distance.
<Desc / Clms Page number 11>
spear being, in the present example, approximately 1/16 "and in making this movement it melts the metal along this distance and flaps it backwards over the wire to form the first bulbous head A 'of the second wire tie.
Then comes the return stroke of the torch 19 to its initial position, accompanied by the advancement of the wire 30 the required distance (ie 4 "in the present example) until the parts have reached the position shown. in solid lines in Figure 6 which is the same as that of Figure 3. The advancement of the wire then stops, the wire being again cut at this point to provide the second ligature completely formed with its second head (no shown, but see figure 4) and so on, the cycle being repeated indefinitely.
The size of the heads can be determined by the control of the temperature and also to some extent, as regards the heads A, A ', etc., by the control of the length of the movement stroke. -and-back from the torch 19 by means of the stop nut 16. The temperature adjustment also avoids the straining of the wire at the junctions with the heads. The time setting, as noted, is an important factor since the movements of the wire feed mechanism and the torch reciprocating mechanism must be exactly correlated to ensure the formation. correct ligatures and their heads.
In addition, with a suitable time setting, the throughput of the machine can be greatly increased, since in practice the formation of two adjacent heads (for example B and A ') can take place almost simultaneously, the torch effecting its very small forward stroke to form the head A 'while the flow of metal takes place along the cut length of wire to form the head B and the whole operation of forming the two heads
<Desc / Clms Page number 12>
should not last more than approximately one second so that as soon as sectioning is complete the wire, in practical applications, is ready to be advanced forward again for a new cycle.
It would be possible to arrange the machine in such a way that the thread is moved forward in alterna, - strokes. very long and short, the long strokes corresponding to the desired length of the wire tie and the short strokes corresponding to the reciprocating stroke of the torch which could then be omitted, but such a modified arrangement will result in the wire feed mechanism is much more complicated and expensive to manufacture and maintain, and even so it is doubtful that the very precise / time adjustment obtainable with the embodiment included here can be achieved with this. amended provision.
While therefore the method of forming heads according to the present invention includes the step of providing some form of relative movement between the wire and the torch for forming the first head of each ligature, the most common way. simple and the best realization of this phase consists of a separate movement of the torch.
In the embodiment shown in the drawings, the completed wire ties fall, through opening 26 of frame 1, into a collecting container (not shown) placed under this opening. However, to cause the finished wire ligation to drop into the container in an orderly fashion so that no repackaging is necessary and to provide some degree of support for the wire protruding from the guide blocks 2 When ligatures of considerable length must be made, one can climb below each feed path.
<Desc / Clms Page number 13>
tion in wire and above the opening 25, an inclined plate.
This variant is very simple and it was not necessary to represent it in the drawings. Each platen would be 2 "wide, for example, and approximately the same extent as the opening longitudinally therein, so that the head formation on the wire takes place between the guide 2 and the platen, and top surface of the platen would lie exactly below the plane of the wire feed paths.
Each tray would be mounted so as to tilt downward and inward about a horizontal axis parallel to the longitudinal edges of opening 25, the tilting action being effected by a suitable lever mechanism actuated at part of another cam face provided on the cam 11. The head A of the wire 30 when it is drawn outwards towards the position shown in FIG. 3 will rest on the plate, the latter therefore preventing the wire from bend under its weight because of its length, at the point where it leaves the guide 2.
During severing, the sliced end of the wire will also fall onto the platen, causing molten metal to flow towards it to form head B. Almost simultaneously or very shortly after the formation of the two. heads B and A '(Figure 5), the trays will be inclined.
The opening 25 should be somewhat narrower and with longitudinal edges sloping downward and inward for convenience. place guide faces more or less in alignment with the plates when the latter are in their inclined positions, so that the finished ligatures slide on the inclined plates and on the inclined guide faces to fall into the collecting container in a horizontal position, instead of arriving there with the end up as might be the case if they could fall freely through the space in the receptacle.
Exactly after wire 30
<Desc / Clms Page number 14>
starts to be moved forward again from the position in figure 5 to that of figure 6, the cam action will cease and springs will return the chainrings to their horizontal position in which they will arrive exactly after that the new heads A 'have passed over the ends of the plates adjacent to the guides 2.
A finished wire tie incorporating the invention is shown in Figure 7. It has a 10 "length of 17 swG soft wire having a roughly spherical head at each end, of approximately 1.5 times the diameter of the wire When made by the method described above, the heads will be found to be satisfactory for the purpose mentioned in the introduction to this specification.
It will be appreciated that this wire tie is simple in construction and results in a considerable saving in material and hence in construction costs in that the loops at the ends of known metal wire ties are replaced by simple balls, and the method of producing a tie according to the present invention, even when machines are used for automatic mass production, allows the costs of purchase and maintenance to be substantially reduced. compared to the machines required for forming loops of known wire ligatures, which are complicated and costly. The apparatus shown here is obviously only an example which can be modified in many respects,
for example with regard to the means of producing a flame, as will readily appear to those skilled in the art.