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L'invention conncerne un procédé de fabrication d'un filament spiralé destiné par exemple à former une rangée de maillons d'accouplement d'une fermeture à agrafes coulissantes.
Un procédé connu de fabrication de ce filament spiralé consis- .le à l'enrouler autour d'un mandrin immobile. On a employé à cet effet des machines du type de celles de l'industrie textile, en tirant le ou les fi- laments sur une ou plusieurs bobines et leur imprimant un mouvement circu- laire autour du mandrin.
On a constaté qu'il est assez difficile d'enrou- ler de cette manière le ou les filaments autour du mandrin avec la précision qui est nécessaire pour obtenir des rangées de maillons d'accouplement de fermetures à agrafes coulissantes et en outre les bobines de ces machines et leurs éléments de support constituent des masses relativement lourdes en mouvement de rotation excentrique, qui ne peuvent pas être équilibrées avec une grande précision et imposent ainsi des limites assez étroites à la vitesse de fonctionnement qui peut être adoptéeo
Un des objets de l'inventif consiste à remédier à cet incon- vénient et à cet effet le filament s'enroule suivant l'invention autour du mandrin sous l'action d'un ajutage qui tourne autour du mandrin et guide le filament jusqu'à proximité immédiate de la surface du mandrin.
Ce procédé permet d'enrouler le filament avec une grande pré- cision sur le mandrin, même à grande vitesse de fonctionnement, car il n'existe pas de portion de filament libre susceptible de subir des vibra- tions. Etant donné de plus que la portion finale du filament à proximité immédiate de la position de bobinage est guidée par l'ajutage, il n'est pas nécessaire de tirer le filament sur une bobine tournante, indépendante, mais au contraire on est complètement libre de choisir sa position à l'en- droit paraissant le plus avantageux et par suite le filament peut être tiré avantageusement suivant l'invention sur une bobine dont le centre de gravité se trouve sur l'axe de rotation de l'ajutage et qui tourne avec lui.
On remédie ainsi complètement aux difficultés qui résultent des mas- ses en mouvement de rotation excentrique des procédés connus.
De préférence l'axe de la bobine peut être perpendiculaire suivant l'invention à l'axe de rotation de 1'ajutage en supprimant ainsi complètement le risque de torsion du filament pendant son trajet entre la bobine et l'ajutage.
L'invention a aussi pour objet une machine convenant à l'appli- cation du procédé précitée La principale caractéristique de cette machine consiste dans la position dans laquelle un ajutage est monté coaxialement autour d'un mandrin immobile et comporte un canal de guidage du filament qui débouche directement sur la surface du mandrin, qui fait partie d'un élément rotatif comportant aussi un dispositif de guidage du filament entre la bobine et l'ajutage.
L'invention est décrite en détail ci-après avec le dessin ci- joint à l'appui sur lequel :
La figure 1 est une coupe verticale des éléments essentiels de la machine convenant à l'application du procédé de l'invention,
La figure 2 est une vue en perspective à beaucoup plus grande échelle d'un ajutage faisant partie de la machine de la figure 1,
La figure 3 est une coupe aussi à plus grande échelle d'une partie de la coupe de la figure 1,
La figure 4 est une coupe aussi à plus grande échelle d'une autre partie de la coupe de la figure 1,
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La figure 5 est une coupe à plus grande échelle suivant la ligne V-V de la figure 4, et
La figure 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 5.
On n'a représenté sur la figure 1 que les éléments de la machine importants suivait l'invention, c'est-à-dire ceux qui servent à enrouler le filament autour d'un mandrin. En ce qui concerne l'invention, le trai- tement subi par le filament spiralé au cours des opérations ultérieures n' a aucune importance. On remarquera cependant qu'il est particulièrement avantageux de continuer le traitement du filament de la manière décrite dans le brevet belge demandé le 1er octobre 1957 sous le n 443.321, et les éléments de la figure 1 peuvent alors former avantageusement la portion supérieure de la machine, dont la portion inférieure est construite de la manière décrite dams le brevet précité.
Suivant la figure 1, le bâti de la machine constitue de préfé- rence d'après ce qui vient d'être dit la portion supérieure du bâti complet de la machine, dont la portion inférieure contient les éléments et les mé- canismes décrits dans le brevet précité.
Un arbre creux 2 est monté à rotation dans le bâti 1 de la ma- chine sur des roulements à billes ou à rouleaux 3 et 4. L'arbre creux 2 comporte -axe rangée circulaire de dents d'engrenage 5 en prise avec une roue dentée 6 montée sur un arbre de commande 7, accouplée d'une manière non représentée avec un mécanisme de commande qui peut être commun à la partie représentée de la machine et à d'autres parties, telles que celles qui sont décrites dans le brevet précité. Un disque 8 fixé sur l'extrémité inférieure de l'arbre creux 2 porte un support 9 percé d'un trou fileté
10 dans lequel se visse un ajutage 11, décrit plus loin avec la figure 2 à l'appui. Un arbre plein 12 monté dans le trou de l'arbre creux 2 y est supporté par des roulements à billes ou à rouleaux 13 et 14.
L'arbre 12 se termine à son extrémité inférieure par un goujon en saillie 15 qui pé- nètre dans un trou 19 du support 9 de l'ajutage et est percé d'un trou cen- tral dans l'extrémité supérieure duquel un mandrin 17 est fixé par une vis de serrage 18.
Un manchon 21 faisant suite à l'arbre creux 2 et en liaison de fonctionne- ment avec lui par des chevilles 20 est supporté par un prolongement 22 de l'arbre 12 sur des roulements à billes ou à rouleaux 23 et 24. Le man- chen 21 comporte à sa partie supérieure une bride 25 qui forme le fond d'une boîte à bobina 26 dans laquelle est montée à ro tation une bobine 27 dontl'axe est perpendiculaire à l'axe de p@t@tion de l'ensemble rotatif qui porte 1' ajutage de bobinage 11.
Le fi.ament quittant la bobine 27 qui constitue la bobine débitrice du filament à spiraler est guidé en passant sur des galets de guidage 28 et 29, dans un guide-fil 30, un canal 31 dans le man- chon 21, un canal 32 dans une des chevilles 20, un canal 33 dans le sup- port 9 de l'ajutage d'où le filament arrive dans l'ajutage 11, de la maniè- re décrite plus loin en détail.
Une bague 36 est montée dans la partie supérieure du bâti 1 de la machine en position coaxiale autour de l'arbre 12, 22. La bague 36 comporte à l'intérieur une rangée circulaire de dents d'engrenage 37 engré- nant avec plusieurs roues dentées 38, montées sur des axes 39 qui se logent dans des trous de la surface supérieure de bout de l'arbre creux 2. La figure ne représente qu'une seule roue dentée 38 mais il doit être bien en- tendu qu'il doit en exister plusieurs, c'est-à-dire de préférence au moins deux pour arriver au meilleur résultat. Chacune de ces roues fait partie d' un groupe de roues et il n'est question ci-après que d'un seul de ces groupes.
La roue 38 engrène avec la roue inférieure d'un groupe de deux roues soli-
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daires 40 et 41, qui sont montées sur un axe 42 pénétrant également dans un trou de la surface supérieure de bout de l'arbre creux 2. La roue su- périeure 41 engrène de son côté avec une roue 43 calée sur le prolongement 22 de l'arbre. Le rapport de multiplication entre la rangée de-dents 37, par l'intermédiaire des roues 38, 40 et 41 et la roue 43, est choisi de fa- çon que, lorsque l'arbre creux 2 tourne, l'arbre 12 soit immobile. On ob- tient ainsi un point de support immobile de l'extrémité supérieure du man- drin 17, quoiqu'il ne puisse pas exister d'accouplement direct entre le mandrin et la portion extérieure immobile de la machine en raison du mou- vement circulaire du trajet suivant lequel le filament est guidé.
La figure 2 représente l'ajutage 11 par lequel le filament s'en-. roule autour du mandrin 17. Ainsi qu'on peut le voir, il consiste en une douille conique qui comporte à son extrémité supérieure un prolongement fileté 44 qui se visse dans le support 9 de l'ajutage.. En outre, l'ajutage est percé d'un trou central 45 dans lequel passe l'extrémité du mandrin et d'un canal de guidage du filament 46 partant d'une surface oblique 47 à l'extrémité du plus grand diamètre de l'ajutage et aboutissant en un point 48 de sa surface conique, 0'OÙ part un canal ouvert ou rainure 49 aboutis- sant sur le bord du trou central 45 et comportant une portion de transi- tion 50 d'une forme courbe venant se confondre tangentiellement avec l'hé- lice suivant laquelle le filament doit s'enrouler sur le mandrin.
La portion du mandrin au point où arrive le filament peut être de préférence de forme carrée en coupe, de façon à saisir positivement le filament pendant l'opération de bobinage, et au-dessous de ce point le mandrin peut avantageusement s'amincir légèrement et en même temps prendre une forme circulaire en coupe.
Pour se servir de la machine, on fait suivre aufilament le tra- jet précité dans lequel on peut intercaler, si on le désire, un dispositif d'éclairage approprié du filament entre les galets de guidage 28 et 29 puis il passe dans le canal 46 et dans la rainure 49, d'où son extrémité s'en- roule un certain nombre de fois autour du mandrin. Puis, lorsqu'on met la machine en marche, l'ajutage 11 tourne autour du mandrin en déposant p'nsi le filament en hélice autour du mandrin 17, tandis que chacune des spires en cours de formation pousse les spires antérieurement formées de haut en bas sur le mandrin, de sorte que l'ensemble du filament spiralé ain- si formé descend le long du mandrin au fur et à mesure de sa formation.
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The invention relates to a method of manufacturing a spiral filament intended for example to form a row of coupling links of a sliding clip closure.
A known method of making this spiral filament consists of winding it around a stationary mandrel. Machines of the type used in the textile industry have been used for this purpose, by pulling the filament or filaments on one or more spools and imparting a circular movement to them around the mandrel.
It has been found that it is quite difficult to wind the filament (s) around the mandrel in this manner with the precision which is necessary to obtain rows of mating links of slip-hook fasteners and furthermore the spools of. these machines and their supporting elements constitute relatively heavy masses in eccentric rotational motion, which cannot be balanced with great precision and thus impose fairly narrow limits on the operating speed which can be adopted.
One of the objects of the invention consists in remedying this drawback and for this purpose the filament is wound according to the invention around the mandrel under the action of a nozzle which rotates around the mandrel and guides the filament up to the mandrel. in close proximity to the mandrel surface.
This method makes it possible to wind the filament with great precision on the mandrel, even at high operating speed, since there is no portion of free filament liable to undergo vibrations. Since the final portion of the filament in the immediate vicinity of the winding position is guided by the nozzle, it is not necessary to pull the filament on a rotating, independent spool, but on the contrary we are completely free to choose its position at the place which appears to be the most advantageous and consequently the filament can be advantageously drawn according to the invention on a reel whose center of gravity is on the axis of rotation of the nozzle and which rotates with him.
The difficulties which result from the masses in eccentric rotational movement of the known methods are thus completely overcome.
Preferably, the axis of the spool can be perpendicular according to the invention to the axis of rotation of the nozzle, thus completely eliminating the risk of twisting of the filament during its travel between the spool and the nozzle.
The invention also relates to a machine suitable for the application of the aforementioned method. The main characteristic of this machine consists in the position in which a nozzle is mounted coaxially around a stationary mandrel and comprises a channel for guiding the filament. which opens directly onto the surface of the mandrel, which is part of a rotating element also comprising a device for guiding the filament between the spool and the nozzle.
The invention is described in detail below with the accompanying drawing on which:
Figure 1 is a vertical section of the essential elements of the machine suitable for the application of the method of the invention,
Figure 2 is a perspective view on a much larger scale of a nozzle forming part of the machine of Figure 1,
Figure 3 is a section also on a larger scale of part of the section of Figure 1,
Figure 4 is a section also on a larger scale of another part of the section of Figure 1,
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Figure 5 is a section on a larger scale along the line V-V of Figure 4, and
Figure 6 is a section taken on line VI-VI of Figure 5.
Only the important machine elements followed the invention, that is to say those which serve to wind the filament around a mandrel, have been shown in FIG. 1. As far as the invention is concerned, the treatment undergone by the coiled filament during subsequent operations is of no importance. However, it will be noted that it is particularly advantageous to continue processing the filament in the manner described in the Belgian patent applied for on October 1, 1957 under number 443.321, and the elements of FIG. 1 can then advantageously form the upper portion of the machine. , the lower portion of which is constructed in the manner described in the aforementioned patent.
According to FIG. 1, the frame of the machine preferably constitutes, according to what has just been said, the upper portion of the complete frame of the machine, the lower portion of which contains the elements and mechanisms described in patent cited above.
A hollow shaft 2 is rotatably mounted in the frame 1 of the machine on ball or roller bearings 3 and 4. The hollow shaft 2 has a circular row of gear teeth 5 in mesh with a wheel toothed 6 mounted on a control shaft 7, coupled in a manner not shown with a control mechanism which may be common to the shown part of the machine and to other parts, such as those described in the aforementioned patent . A disc 8 fixed to the lower end of the hollow shaft 2 carries a support 9 pierced with a threaded hole
10 into which a nozzle 11 is screwed, described below with FIG. 2 in support. A solid shaft 12 mounted in the hole of the hollow shaft 2 is supported there by ball or roller bearings 13 and 14.
The shaft 12 ends at its lower end with a projecting stud 15 which enters a hole 19 in the support 9 of the nozzle and is drilled with a central hole in the upper end of which a mandrel 17 is fixed by a clamping screw 18.
A sleeve 21 following on from the hollow shaft 2 and in operative connection with it by pins 20 is supported by an extension 22 of the shaft 12 on ball or roller bearings 23 and 24. The sleeve chen 21 has at its upper part a flange 25 which forms the bottom of a coil box 26 in which a coil 27 is rotatably mounted, the axis of which is perpendicular to the axis of p @ t @ tion of the assembly rotary which carries the coil nozzle 11.
The filament leaving the spool 27 which constitutes the supply spool of the filament to be spiraled is guided by passing over guide rollers 28 and 29, in a thread guide 30, a channel 31 in the sleeve 21, a channel 32 in one of the dowels 20, a channel 33 in the support 9 of the nozzle from which the filament arrives in the nozzle 11, as described later in detail.
A ring 36 is mounted in the upper part of the frame 1 of the machine in a coaxial position around the shaft 12, 22. The ring 36 has inside a circular row of gear teeth 37 interlocking with several wheels. toothed 38, mounted on pins 39 which fit into holes in the upper end surface of the hollow shaft 2. The figure shows only a single toothed wheel 38 but it should be understood that it must exist several, that is to say preferably at least two to arrive at the best result. Each of these wheels is part of a wheel group and only one of these groups is discussed below.
The wheel 38 meshes with the lower wheel of a group of two solid wheels.
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40 and 41, which are mounted on a pin 42 also penetrating a hole in the upper end surface of the hollow shaft 2. The upper wheel 41 for its part meshes with a wheel 43 wedged on the extension 22 of the tree. The multiplication ratio between the row of teeth 37, via the wheels 38, 40 and 41 and the wheel 43, is chosen so that, when the hollow shaft 2 turns, the shaft 12 is stationary. . A stationary support point is thus obtained for the upper end of the chuck 17, although there can be no direct coupling between the chuck and the stationary outer portion of the machine due to the circular motion. of the path along which the filament is guided.
Figure 2 shows the nozzle 11 through which the filament enters. rolls around the mandrel 17. As can be seen, it consists of a conical bush which has at its upper end a threaded extension 44 which screws into the support 9 of the nozzle. In addition, the nozzle is pierced with a central hole 45 through which passes the end of the mandrel and a guide channel for the filament 46 starting from an oblique surface 47 at the end of the largest diameter of the nozzle and terminating at a point 48 from its conical surface, 0 'from an open channel or groove 49 terminating on the edge of the central hole 45 and comprising a transition portion 50 of a curved shape coming to merge tangentially with the following helix which the filament should wind on the mandrel.
The portion of the mandrel at the point where the filament arrives may preferably be square in section, so as to positively grip the filament during the winding operation, and below this point the mandrel may advantageously thin out slightly and at the same time take a circular cross-sectional shape.
To use the machine, the filament is made to follow the aforementioned path in which it is possible, if desired, to insert an appropriate device for illuminating the filament between the guide rollers 28 and 29, then it passes through the channel 46 and in the groove 49, from where its end winds a number of times around the mandrel. Then, when the machine is started, the nozzle 11 rotates around the mandrel, depositing the filament helically around the mandrel 17, while each of the turns being formed pushes the previously formed turns up and down. low on the mandrel, so that all of the spiral filament thus formed descends along the mandrel as it is formed.