Dispositif pour le façonnage mécanique d'une structure chevronnée développable La présente invention a pour objet un dispositif propre à permettre le façonnage mécanique d'une structure chevronnée.
De telles structures chevronnées peuvent être définies, sous leur forme la plus générale, comme étant constituées en un matériau plat, de préférence mince,
replié de façon à présenter alternativement des saillies et des dépressions dont les arêtes supé- rieures et les arêtes inférieures sont comprises entre deux surfaces enveloppantes qui les tangentent,
ces arêtes supérieures et inférieures étant orientées sui vant des directions différentes de manière à former, de part et d'autre de la structure, des séries de lignes en zigzag analogues à des chevrons,
et les flancs latéraux élémentaires compris entre les diverses arê tes étant formés par des surfaces réglées ou à simple courbure délimites par des figures telles que la. somme de leurs angles qui aboutissent en tous points de chacune des lignes d'arêtes est toujours égale à 360 .
En raison de leur constitution géométrique ainsi définie, lesdites structures chevronnées ont la parti cularité remarquable commune d'être développables sous la forme d'une surface plane ininterrompue, ce qui permet, dans tous les cas, de les obtenir par simple pliage d'un matériau plat et mince, tel qu'une feuille ou une bande.
Le dispositif faisant l'objet de la présente inven tion est précisément destiné à réaliser mécanique- ment, à partir d'une bande de matière ,pliable, le pliage de structures chevronnées répondant à la défi nition ci-dessus, et plus particulièrement de celles de ces structures dont les flancs élémentaires sont cons- titués régulièrement soit de parallélogrammes,
de trapèzes ou de triangles égaux ou symétriques, soit d'une combinaison de ces différentes figures, et qui s'inscrivent entre deux surfaces enveloppantes fic tives parallèles.
La réalisation limite dans laquelle les flancs de la structure sont formés de parallélogrammes jointifs de largeur très réduite s'étendant en bandes ondu lées, à bords curvilignes parallèles, se situe égale ment dans le cadre des dispositifs visés par l'in vention.
Par surfaces enveloppantes parallèles, il faut entendre ici soit des surfaces enveloppantes planes, définissant des structures chevronnées qui s & pré sentent sous la forme de nappes planes susceptibles d'être utilisées notamment comme matériaux de construction ou d'emballage ou pour la constitution de <RTI
ID="0001.0105"> filtres en plaques, soit dies surfaces enveloppantes fermées circulaires coaxiales, définissant des struc tures chevronnées cylindriques ou tubulaires plus spécialement aptes à la constitution de cartouches filtrantes.
Dans tous les cas, qu'il s'agisse de la formation de structures chevronnées- régulières en nappes pla nes ou de structures chevronnées tubulaires ou cir culaires, le dispositif de façonnage selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif pour former dans la bande de départ des plis recti lignes, parallèles et réguliers,
au moins un jeu de lames disposées transversalement par rapport à la direction des plis rectilignes de la bande plissée et qui sont animées de mouvements de translation alter- natifs pour former dans celle-ci les plis en zigzag- transversaux correspondant au chevronnage, et deux filières mobiles,
disposées symétriquement de part et d'autre du jeu de lames précité, à une distance initiale l'une de l'autre correspondant à la longueur du tronçon de bande plissée nécessaire pour former une rangée de plis transversaux en zigzag, lesdites filières étant animées,
en synchronisme avec les mouvements des lames, de mouvements de transla tion alternatifs dans la direction des plis rectilignes de la bande plissée, mouvements qui les amènent, pendant la formation d'une rangée de plis transver saux,
de leur position initiale jusqu'au voisinage immédiat des lames et qui les ramènent ensuite à 1 u17 position initiale.
Pour le façonnage d'une structure chevronnée en nappe plane, le dispositif selon l'invention peut être agencé pour effectuer ce façonnage en continu à partir d'une bande de matière pliable de longueur indéfinie,
et il comprend alors des moyens pour for mer de façon continue, dans la bande de départ, des plis longitudinaux rectilignes,
parallèles et réguliers et des moyens pour imprimer à la bande plissée un mouvement de translation continue dans le sens de sa longueur. Dans ce mode d'exécution,
les lames destinées à former les plis transversaux en zigzag correspondant au cfievronnage peuvent comprendre deux séries de lames disposées de part et d'autre de la bande plissée longitudinalement et dont les bords d'attaque sont inclinés suivant les angles du chevron- nage à réaliser,
ces deux séries de lames étant fixées respectivement sur deux porte-lames montés de manière à pouvoir recevoir des mouvements obliques par rapport à la bande plissée longitudinalement.
Pour le façonnage d'une structure chevronnée tubulaire ou circulaire, dans laquelle le chevronnage forme des rangées longitudinales de plis radiaux répartis régulièrement à la périphérie de la structure comme les branches d'une étoile,
le dispositif selon l'invention peut comprendre des moyens propres à assurer la formation préalable, à ,partir d'une bande de matière de longueur indéfinie, d'un ensemble tubulaire cylindrique de longueur également indéfi nie,
et des moyens pour transformer cet ensemble tubulaire cylindrique en un prisme de section étoilée comportant autant de branches radiales que la struc- ture chevronnée à réaliser. Dans ce cas,
les lames destinées à former les plis en zigzag transversaux correspondant au chevronn age peuvent être montées radialement par rapport au prisme de section étoilée ainsi formé, en nombre correspondant à celui des branches radiales dudit prisme.
Il peut aussi être prévu, pour le façonnage de structures chevronnées en nappes planes, une variante d'exécution du dispositif selon l'invention,
variante destinée à assurer une production plus rapide de telles structures et qui comporte une mul tiplicité d'ensembles propres chacun à la formation d'une onde de chevrons unique et comprenant res- pectivement deux séries de lames de chevronnage solidaires de deux porte-lames animés de mouve ments de translation
d'une obliquité convenable par rapport à la bande préalablement plissée et qui sont disposés de part et d'autre de celle-ci, entre dieux filières mobiles susceptibles d'être alternativement rapprochées et éloignées symétriquement desdites lames, ces ensembles étant montés parallèlement l'un à l'autre,
transversalement aux plis rectilignes de la bande plissée, et étant agencés de façon qu'ils puis sent être actionnés l'un après l'autre et former des ondes de chevrons successives sur la même bande plissée au cours d'une seule poussée de chevronnage.
Cette variante peut être mise en oeuvre, indiffé- remment, pour former en continu des structures che vronnées à ondes longitudinales dans une bande plis sée longitudinalement, au fur et à mesure qu'elle se déroule du rouleau d'emmaganisage,
ou pour former en discontinu des structures chevronnées à ondes transversales dans des tronçons d'une bande plissée transversalement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution du dispositif faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en perspective d'une struc ture plissée simple prolongée dans sa partie anté- rieure par une structure chevronnée régulière en nappe plane composée de parallélogramanes égaux et symétriques ; les fig. 2 et 3 représentent, respectivement en élévation et en plan, la même structure chevronnée en cours de formation ;
les fig. 4 et 5 représentent schématiquement, respectivement en élévation et en plan, un mode d'exécution d'un dispositif propre à assurer le plis sage longitudinal de la bande de départ; les fig. 6 et 7 sont des vues partielles, à plus grande échelle, de d'eux paires de rouleaux assurant le plissage précité;
les fig. 8 et 9 représentent respectivement, en élévation et en plan, les positions qu'occupent les organes du dispositif <B>de</B> chevronnage proprement dit au début d'un cycle de chevronnage ;
les fig. 10 et 11RTI ID="0002.0236" WI="7" HE="4" LX="1445" LY="1642"> sont des vues partielles, en élé vation, des deux filières faisant partie du dispositif de chevronnage; les fig. 12 et 13 sont des vues analogues aux fig. 8 et 9, représentant les organes de chevronnage à la fin d'un cycle de chevronnage ;
la fig. 14 est une vue en élévation et en coupe longitudinale suivant XIV-XIV de la fig. 15, de l'ensemble d'un mode de réalisation de la machine réalisant le chevronnage proprement dit; la fig. 15 est une vue de profil de cette machine, avec coupe transversale suivant XV-XV de la fig. 14 ;
les fig. 16 et 17 représentent respectivement, en élévation et en plan, les plis d'une structure che vronnée circulaire à trois branches, en cours de formation ;
les fig. 18 à 21 représentent respectivement, de façon schématique, quatre dispositifs différents sus ceptibles d'être mis en oeuvre pour la formation d'un ensemble tubulaire cylindrique de longueur indé finie, à partir d'une bande de matière malléable de longueur également indéfinie ;
les fig. 22 et 23 représentent respectivement, en élévation et en plan, et de façon schématique, un mode de réalisation des moyens permettant de trans- former en continu l'ensemble tubulaire cylindrique précédemment formé en un prisme tubulaire étoilé à trois branches de même périmètre ;
les fig. 24 et 25, 26 et 27, 28 et 29 représentent respectivement en élévation et en plan, trois posi tions distinctes des principaux organes du dispositif assurant le chevronnage en continu du prisme tubu laire étoilé à trois branches ;
la fig. 30 est une vue en demi-élévation et en coupe longitudinale suivant la ligne XXX-XXX de la fig. 31, d'un dispositif de chevronnage fonction- nant selon les principes ressortant des fig. 24 à 29 pour la production d'une structure chevronnée cir- culaire à vingt-deux branches;
la fig. 31 est une vue de face du dispositif repré senté à la fig. 30 ; les fig. 32 est 33 sont respectivement des coupes longitudinales partielles de détail suivant XXXII- XXXII et XXXIII-XXXIII de la fig. 31 ;
la fig. 34 est une vue schématique d'ensemble, à échelle réduite, d'une installation de chevronnage groupant les différents mécanismes représentés aux fig. 21, 22, 30 et 31 ; la fig. 35 est une vue en élévation schématique d'un dispositif de chevronnage perfectionné pour le façonnage de structures chevronnées en nappes planes ;
la fig. 36 est une vue en plan schématique de' la grille inférieure de chevronnage du dispositif représenté à la fig. 35 ; la fig. 37 est une vue de détail, à plus grande échelle, de la partie de la fig. 36 délimitée par le cercle A ;
les fig. 38 et 39 sont des coupes suivant XXXVIII-XXXVIII et XXXIX-XXXIX de la fig. 37, représentant le mécanisme respectivement au début et à la fin du cycle de chevronnage ; les fig. 40 et 41 représentent, en plan, un frag ment de la bande traitée, respectivement au début et à la fin du cycle de chevronnage ;
les fig. 42 et 43 sont des vues schématiques d'en- semble, respectivement en élévation et en plan, d'une machine à plisser transversalement, destinée à être utilisée en conjonction avec un dispositif de chevron- nage tel que représenté aux fig. 35 à 39 pour la formation de structures chevronnées à ondes trans versales ;
les fig. 44 et 45 sont des vues à plus, grande échelle, respectivement en élévation avec coupe par tielle et en plan, du mécanisme de plissage et du dispositif de réception de la machine représentée aux fig. 42 et 43 ; la fig. 46 est une vue en élévation et coupe lon gitudinale partielle, à échelle encore plus grande, du mécanisme de plissage de la même machine ;
les fig. <I>47a</I> et<I>47b</I> sont d'eux parties, se raccor dant suivant B-B, d'une vue en élévation schéma tique d'une machine à chevronner à ondes longi tudinales ; les fig. 48a et 48b sont deux parties, correspon dant respectivement aux fig. <I>47a</I> et<I>47b,</I> d'une vue en plan schématique de la même machine<B>;</B> la fig. 49 est une vue en bout de la même machine ;
la fig. 50 est une coupe à grande échelle suivant L-L de la fig. 47b du dispositif de plissage longitu dinal de la bande, mis en oeuvre dans ladite machine.
La structure chevronnée en cours de formation qui est représentée aux fig. 1, 2 et 3, respectivement en perspective, en élévation et en plan, est constituée à partir d'une structure plissée formée elle-même à partir d'une feuille ou bande de matière pliable, et qui est composée de gros. plis simples réguliers, parallèles entre eux,
auxquels fait suite l'une des structures chevronnées présentant des facettes en for me de parallélogrammes réguliers, qui sont suscep tibles de dériver tout naturellement d'une telle struc- ture ;plissée.
Le plan<B>de</B> raccordement entre la structure plis sée initiale et la structure chevronnée finale est le plan vertical qui contient les deux lignes droites X-X' et Y-Y'. Ces deux structures s'inscrivent toutes deux entre les deux mêmes plains horizontaux paral lèles Pi et P.
dont les traces se confondent sur la fig. 2 avec les lignes XX' et YY'. Dans le plan ver tical de -raccordement XX'-YY' qui les sépare, les dites structures ont une trace brisée commune AOA'oAIA'1A.,A'2 ..., etc., qui n'est autre que leur section droite mutuelle.
Dans ce qui suit, on appellera grands plis les arêtes brisées A@B,CODo ..., ctc., A'oB'oC'oD'o, etc., et A,B,C@D1 ..., etc., A'1B'1C'iD'1 ..., etc., qui font suite aux plis Z,Ao, Z'oA'o, ZIAi, Z'lA', ..., etc., de la structure plissée initiale, et petits plis les arêtes AOA'o, BOBO, A'OAi,
B'OBi ..., etc.,<B>qui</B> réunissent deux à deux les brisures des grands plis.
Si l'on écarte hune de l'autre, parallèlement à elles-mêmes, la structure plissée initiale et la struc ture chevronnée qui lui fait suite, <B>de</B> façon à redres ser la tranche de structure chevronnée AOBOCo - A'oB'oC'o, AIBIC1- A'1B'1C'1, etc., qui fait immé- diatement suite à la structure plissée,
et à ramener cette tranche à la forme de la structure plissée ini tiale, on constate que - les petits plis AOA'o ;
BOB'o, A'oAi, B'oBl ..., etc., se sont progressivement effacés, - les grands plis AOBOCo, A'oB'oC'o, AlBlC1, A'1B'1C'1 ..., etc., se sont déplacés pour devenir finalement des portions :
d'arêtes rectnlngrnes AOCo, A'oC'o, AjC1, A'1C'1 ..., etc., prolongeant exactement les arêtes ZgAo, Z'oA'o, ZIA1, Z'lA'1 ..., etc., de la structure plissée.
La tranche de structure chevronnée RTI ID="0003.0223" WI="16" HE="3" LX="1732" LY="2438"> considérée a donc réellement fait place à une tranche de struc ture plissée de surface équivalente. Sur ses flancs (voir fig. 2), les ;
points Bo, B'o, Bl, B'1, B2, B'2 ..., etc., sont venus occuper respectivement des positions Mo 1 MO 1 Mi 1 M'i 1 M2, M'2 ..., etc., qui étaient d'ailleurs primitivement leurs propres projections sur le profil prolongé de la structure plissée. Dans ces conditions, il apparaît qu'inversement, les petits.
plis B,B'o et BIB'1 de la structure chevronnée doivent être considérés comme les positions finales atteintes à la fin du transport matériel, dans des plans per- pendiculaires aux flancs de la structure plissée,
de lignes MIA'o et M'lAl appartenant à l'origine aux flancs A1A'o et AIA'1 de la structure plissée.
Pendant le cours de l'écartement des structures plissée et chevronnée opéré comme il a été expliqué plus haut, les petits plis A,A'o d'un même flanc de la structure chevronnée qui étaient voisins,
se sont éloignés les uns des autres à une distance égale à deux fois l'espace compris entre petits plis et se sont finalement effacés sur les flancs quand la struc ture est redevenue plissée. Dans ces conditions, la tranche de structure chevronnée considérée doit être regardée, inversement,
comme étant le résultat du transport effectif en des positions B@B'o et BIB'1 de lignes matérielles M1A'o et M'lAl liées aux flancs d'une structure plissée d'étendue égale délimitée par deux sections droites voisines distantes l'une de l'autre d'un intervalle égal à deux espaces compris entre petits plis de la structure chevronnée.
Une conclusion identique ,peut être tirée, comme il apparaîtra plus loin, au sujet des structures che vronnées et des structures plissées apparentées- de types quelconques.
Le dispositif de façonnage mécanique faisant l'objet de la présente invention fait application des observations qui précèdent pour former, tranche après tranche, toute structure chevronnée à partir de la structure plissée initiale qui en est capable, en agissant d'une manière appropriée sur les flancs de la structure plissée,
suivant des lignes régulièrement espacées pour transporter matériellement ces lignes jusqu'aux positions qu'elles doivent finalement 'occu per dans la structure chevronnée.
Compte tenu de ce qui précède, il apparaît que les moyens mécaniques propres à produire le che- vronnage linéaire d'une feuille plane de longueur illimitée doivent être agencés de façon à assurer d'abord le plissage longitudinal continu de cette feuille. Ce plissage ne présente aucune difficulté par- ticulière dans son exécution.
Le dispositif préféré mis en oeuvre par l'invention ;pour le réaliser est représenté schématiquement dans les vus d'ensem ble des fig. 4 et 5.
Comme on le voit dans ces figures, la feuille 1 à façonner (par exemple une feuille de papier), issue d'un rouleau 2, se développe d'abord verticalement, puis, après avoir abordé une table d'appui plane 3 dont le bord postérieur 3a (fig. 5) présente une cour bure définie par un arc de cercle <I>a</I> d correspondant à la convergence qu'impose le resserrement progres sif des ,
plis longitudinaux en cours de formation, elle s'étend horizontalement avant de pénétrer convena blement plissée dans la machine à chevronner figurée schématiquement -en 4.
De part et d'autre de la feuille 1 en mouvement entre la table 3 et la ma chine à chevronner 4, sont disposés un certain nom- bre de paires de rouleaux 5a,<I>5b, 5c,</I> etc., entraînés en rotation de manière appropriée et qui sont cons- titués de galets tronconiques juxtaposés dont la coni- cité augmente progressivement en même temps que diminue leur longueur axiale,
de façon à épouser la. forme des plis progressivement plus profonds et plus rapprochés qui doivent aboutir à la structure plissée servant de départ à l'opération de chevron- nage.
On voit à la fig. 6 la forme que présentent les galets composant l'une des premières paires de rou leaux, 5b par exemple,, au début du plissage, et à la fig. 7 la forme des galets composant une paire de rouleaux, 5n par exemple, à un stade plus avancé du plissage.
Le plissage s'effectue ainsi dans d7excel- lentes conditions. La seule précaution à prendre con siste à éloigner suffisamment chaque paire de rou leaux de ses voisins pour -que la feuille 1, dont les bords sont parallèles aussi bien à la sortie du rou leau 2 qu'après plissage définitif, puisse, à la faveur des facultés d'allongement élastique de la matière dont elle est constituée, se présenter avec des bords externes convergents pendant le formage progressif des plis.
Sous l'action des rouleaux de plissage, la feuille 1 plissée progresse d'une manière rigide à une vitesse uniforme bien déterminée et elle pénètre dans le mécanisme de chevronnage 4 pour en ressortir en 6 sous la forme d'une nappe chevronnée de longueur indéfinie. La constitution et le mode d'action du mécanisme de chevronnage sont analysés ci-après en détail avec référence aux fig. 8 à 13.
La feuille plissée 1 pénètre d'abord au travers d'une filière 7 (voir fig. 9 et 10) dont la forme inter ne 7a épouse exactement, quoique avec un certain jeu de glissement, le profil en zigzag des grands plis. Deux hauteurs de petits plis transversaux en avant de la sortie de cette première filière 7, se trouve la face arrière d'entrée d'une seconde filière 8 (voir fig. 9 et 11) dont le profil interne 8a est, compte tenu d'un certain serrage, celui de la structure che vronnée terminée, avec ses plis serrés, comme on le voit à la fig. 9.
Dans le plan vertical médian XX'-YY' qui est situé à égale distance des faces se faisant vis-à-vis des filières 7 et 8, prend place une double série de lames de -plissage 9 et 10 (voir fig. 8 et 9) dont les bords d'attaque utiles sont respectivement inclinés par rapport à la verticale suivant les angles du plis sage et dont les extrémités libres aboutissent respec tivement à des points Mo, Mi, M., ...
, etc., et M'o, M'1, M'Il ..., etc., définis plus haut. Toutes les lames 9 situées d'un même côté de la structure plissée sont assujetties à un porte-lames transversal 11, tandis que toutes les lames 10 situées sur l'autre côté de ladite structure sont assujetties à un porte-lames 12.
Les deux porte-lames 11 et 12 présentent respecti vement à leurs extrémités des doigts 13a, 13b et <I>14a, 14b</I> qui sont engagés et coulissent dans des rainures inclinées 15a, 15b et<I>16a,</I> 16b ménagées dans le bâti (non représenté sur les fig. 8 à 13) qui supporte les filières 7 et 8 et les porte-lames.
A l'origine du cycle de façonnage d'une tranche de la structure chevronnée, toute la structure che vronnée précédemment formée a pris place au-delà de la face arrière de la filière 8, comme on le voit en C@D"Eo ... , C'oD'oE'o ... ClDlEl ..., etc., sur la fig. 9.
L'espace compris entre les deux faces se fai sant vis-à-vis des filières 7 et 8 est alors garni d'une longueur de feuille plissée égale à deux fois l'inter valle entre petits plis de la structure chevronnée.
Dès que le cycle commence, les porte-lames 11 et 12 se déplacent respectivement suivant les flèches f, e<I>t</I> f2 (fig. 8) et les bords d'attaque des deux séries de lames 9 et 10 entrent en action sur les flancs de la structure plissée, les, filières 7 et 8 étant simulta nément déplacées suivant les flèches f'1, F'2 (fig. 9)
de façon que leurs faces internes se rapprochent l'une de l'autre. Les déplacements imprimés aux lames 9 et 10 et aux filières 7 et 8 sont, bien enten du, à chaque instant, ceux qui correspondent à la formation des petits. plis.
En pratique, étant donné que la feuille plissée 1 progresse vers, la filière 7 à une vitesse uniforme, l'ensemble qui vient d'être décrit ne peut fonctionner convenablement qu'à la condition qu'un artifice intervienne pour n-- pas influencer les positions res pectives des éléments mobiles qui sont en mouve ment en même temps que la feuille plissée, à savoir les filières 7 et 8 et les porte-lames 11 et 12.
A cet effet, le bâti qui supporte les filières et les porte lames est mobile et il est animé d'un mouvement sinusoïdal qui lui est imprimé par un mécanisme qui sera décrit plus loin et qui comprend, en principe, une bielle dont la tête tourillonne sur un excentrique décrivant un tour par cycle de chevronnage. L'excen tricité de ce dernier est telle que le bâti est animé au temps zéro du début de cycle (fig. 8 et 9) d'un mouvement d'intensité maximum exactement égal à celui de la feuille plissée 1. Ce mouvement décroît ensuite pour devenir nul au bout d'un quart de cycle.
Pendant le second quart de cycle, il croît à nouveau jusqu'à la vitesse de la feuille plissée mais en sens contraire. Pendant le troisième quart, il décroît jus qu'à devenir nul, puis croît à nouveau pendant le quatrième quart de cycle pour atteindre en intensité et en direction la vitesse du mouvement continu du papier. A ce moment, les deux filières 7 et 8 accom- pagnent donc rigoureusement la feuille plissée.
Dans ces conditions, pendant le premier quart de cycle, la filière 7 n'avance par rapport au bâti qu'exactement de ce que ce dernier perd en ralen- tissant son mouvement par rapport à la feuille plis sée. Pendant ce même temps, la filière 8 vient, par rapport au bâti, à la rencontre de la filière 7 d'un mouvement rigoureusement égal à celui de cette dernière, quoique, bien entendu, de sens contraire.
Bien avant que les filières ne se rejoignent, dès que les plis sont suffisamment marqués pour que leur pliage puisse se poursuivre de lui-même (résultat qui est atteint, par exemple, dans la position des organes représentée aux fig. 12 et 13, les points tels que Mo, Ml, Me ... M'o, M'1, M'2 ..., etc., ayant été amenés par les extrémités, des lames 9 et 10 en NI, N, , N.3, No, Nl, N2 ...
), les lames 9 et 10 se dégagent de la structure chevronnée et les deux filières 7 et 8 retournent rapidement à leurs positions d'éloignement maximum.
Dès que ce changement de sens des mouvements des lames et des filières se produit, la feuille plissée 1 glisse rapidement au travers de la filière 7 et, sous sa poussée, les plis tels que AONOCo, A'oN'oC'o, AINICI, A'IN'ICI ..., etc., s'accentuent progressive ment jusqu'à atteindre la forme de la première tran che A@B,Co, A'oB'oC'o, AlBlCI, A'IB'ICI ..., etc., représentée à la fig. 3.
Cette accentuation se produit lentement car la filière 8 s'écarte selon un mouve ment (toujours identique en valeur absolue à celui <B>dé</B> la filière 7) qui est de plus en plus .proche de celui de la feuille plissée. Ce mouvement est, en effet, à tout moment, la somme algébrique du mou vement du bâti qui tend vers une valeur égale à celle du mouvement de la feuille plissée et de même signe, et du mouvement propre de la filière 8, également de même signe, et qui tend vers 0 avant de s'inverser.
Dès que les filières amorcent leur mouvement de retour, la face interne de la filière 7 abandonne les plis A@N.Co, A'oN'oC'o ... etc. Ceux-ci avancent donc par rapport au plan médian des lames 9 et 10, de sorte que chacune d'elles peut reprendre sa posi tion d'origine des fig. 8- et 9 sans rencontrer le pli déjà formé en arrière d'elle-même.
Tout juste avant la fin du cycle, les différents organes mobiles ont donc regagné leurs positions respectives de départ et sont prêts à son renouvelle ment. Le bâti mobile avance en effet à nouveau d'un mouvement égal à celui de la feuille plissée 1 et de même sens, les deux filières 7 et 8, immobiles, sont écartées l'une de l'autre d'une distance égale à deux petits plis, et les lames 9 et 10 sont déjà en contact avec les flancs des plis longitudinaux de la feuille plissée qui se sont avancés sous elle.
La succession de tels cycles assure ainsi, à rai son d'un pli doubl,e formé au cours de chacun d'eux, le chevronnage continu de la feuille plissée. Les dispositions mécaniques propres à communi- quer aux divers éléments mobiles les mouvements imposés par le cycle décrit ci-dessus peuvent varier, notamment selon les exigences de la structure che vronnée particulière à former:
largeur de la feuille, raideur de la matière, dimensions respectives des petits et grands plis, etc. Les fig. 14 et 15 représen tent respectivement en coupe longitudinale et en coupe transversale, et sous une forme quelque peu schématique, une machine à chevronner mettant en' oeuvre le cycle en question et convenant plus spécia lement pour réaliser, sous un débit continu,
le che- vronnage en nappe horizontale d'une bande d'un papier filtrant de largeur moyenne dont le plissage longitudinal préalable est effectué suivant le schéma d'ensemble des fig. 4 et 5.
Telle qu'elle est représentée dans cet exemple, la machine comprend un bâti principal fixe 17 com portant à sa partie supérieure deux barres parallèles de guidage 18a et 18b dont les axes sont situés dans le plan horizontal d'avancement de la feuille plissée 1 provenant du dispositif de plissage représenté aux fig. 4 et 5, et sur lesquelles sont susceptibles de cou lisser horizontalement, à la fois, le bâti mobile 19 auquel sont assujettis les porte-lames 11 et 12 équi pés des Jambes 9 et 10,
et des manchons 20 et 21 portant respectivement les filières 7 et 8.
Le mouvement de tous les organes est commandé par un moteur 22 qui transmet sa rotation, par un réducteur à vis 23 et roue tangente 24,à un arbre 25 tourillonnant dans des paliers 26, 27 et 28 soli daires de la base du bâti 17.
Sur l'arbre 25 sont montés une came 29 à action périphérique, destinée à commander les déplacements des filières 7 et 8, une came-tambour 30 destinée à commander les déplacements des porte-lames 11 et 12, et l'excen trique 31 destiné à commander le mouvement sinu soïdal du bâti mobile 19.
La came 29 agit sur un galet 32 monté sur une bielle 33 mobile verticalement qui est guidé à sa partie inférieure par une fourche 33a chevauchant le moyeu de la came 29, et qui est relié à son. extré mité supérieure à deux leviers coudés symétriques 34 et 35 montés à pivot sous le bâti mobile 19 et reliés d'autre part respectivement aux manchons porte-filières 20 et 31.
La came-tambour 30 agit sur un galet 36 monté à l'extrémité inférieure d'un levier 37 oscillant sur un bras support 3 8 et dont l'extrémité supérieure est reliée à deux biellettes symétriques 39 et 40, qui sont reliées d'autre part respectivement aux porte lames 11 et 12, ceux-ci étant montés sur le bâti mobile 19, comme il a été indiqué précédemment,
dans des rainures de guidage inclinées 15a, 15b, 16a, 16b ménagées dans les parties latérales 19a, 19b dudit bâti.
Enfin, l'excentrique 31 agit sur l'extrémité four chue 41a d'un levier coudé 41 oscillant sur un sup port fixe 42 et relié d'autre part au bâti mobile 19.
La machine ainsi constituée, reproduisant le cycle de chevrannage décrit plus haut, permet de façonner en continu toutes les structures chevronnées composées de parallélogrammes, quelles qu'en soient les dimensions, pourvu que leurs surfaces envelop pantes soient planes et parallèles.
Sa constitution permet, en conséquence, également le façonnage de structures chevronnées ondulées puisque celles-ci ne sont autres que des structures composées de parallé- logrammes égaux et symétriques,
mais ayant deux de leurs côtés parallèles curvilignes en raison de ce que les lignes d'arêtes de telles structures ondulées sont sinueuses. Dans ce cas, les organes de la machine fonctionnent exactement de la même manière.
Seuls le profil des lames 9 et 10 et le contour interne antérieur de la filière 8 doivent naturellement épou ser la forme de la courbure qui tient lieu de pli aux points correspondants de la structure.
La description qui va suivre concerne maintenant l'application de l'invention au façonnage de struc tures chevronnées composées de trapèzes égaux et symétriques et dont les surfaces enveloppantes sont constituées par des cylindres concentriques, c'est- à-dire de structures chevronnées se présentant sous une forme générale tubulaire, telles que celles qui sont utilisées pour constituer des cartouches fil trantes.
Dans ce qui suit, on a supposé tout d'abord, pour la simplicité des explications, qu'il s'agissait de réaliser une structure chevronnée à trois bran ches. Seuls les derniers schémas, qui concernent une machine propre à la mise en oeuvre du procédé ana lysé, se rapportent à un chevronnage normal com portant un plus grand nombre de branches réparties sur la périphérie de l'ensemble tubulaire, par exem ple un chevronnage à vingt-deux branches.
La structure chevronnée circulaire en cours de formation qui est représentée aux fig. 16 et 17, res pectivement en élévation et en plan, est constituée à partir d'un ensemble tubulaire prismatique à trois faces égales, formé lui-même à partir d'un ensemble tubulaire cylindrique obtenu par l'un des procédés qui seront décrits ci-après, et qui a été transformé, par des moyens qui seront également décrits, en un prisme tubulaire étoilé régulier.
La partie de la fig. 16 situé; au-dessus du plan Z., - Z'. représente le prisme tubulaire étoilé avant chevronnage, tandis que la partie située entre le plan Z., - Z'2 et le plan Z3 - Z'3 représente une rangée de plis de la structure chevronnée en cours de formation, et la partie située au-dessous du plan Z.3 - Z'3 représente des rangées de plis de la structure chevronnée complètement formée.
Les fig. 16 et 17 font apparaître que toutes les sections telles que celles qui sont déterminées par les plans Z3 - Z';
3, Z3 - Z'3 sont identiques et se projet tent en plan suivant le tracé<I>j k l in n p.</I> Les sections W., - VII, W3 - W'_, sont également identiques entre elles et se projettent en plan suivant le tracé j <I>k' l'</I> in' <I>n</I> p'. Ces deux types de projections sont bien entendu égaux mais ils sont inversés.
Dans ces conditions, il apparaît que si l'on redresse verticalement sur une section telle que Z3 - Z'3 un élément plié de chevronnage, tel que j <I>k' l' l k j,</I> par exemple,
il vient occuper le flanc dont la trace en plan est j<I>k 1.</I> Cette même remarque étant applicable aux deux autres éléments de che- vronnage pliés l' in'<I>n n m l et</I> tz' <I>p'</I> j <I>j p n</I> faisant partie de la même section horizontale,
il est clair que chacun des éléments de pli du chevronnage développé se redresse suivant les trois flancs d'une même tranche horizontale d'un prisme tubulaire dont la trace en plan peut être<I>j k Z</I> in <I>n p.</I> La hauteur de chaque tranche de ce prisme comprise entre deux plans tels que Zl - Z'1 et Wl - W'1 (fig. 16)
est égale à la distance comprise entre chacun des petits plis du chevronnage.
On voit ainsi que la fig. 16 définie plus haut comme représentant un tel prisme au-dessus du plan Z#- Z',, puis un commencement de chevronnage entre les plans Z.,-Z'. et Z3-r3, et un chevron- nage terminé entre Z,,,-Z',, et Z.-Z',, est en prin cipe correcte.
En réalité, il n'en est pas tout à fait ainsi. Ce ne sont pas, en effet, les arêtes rectilignes du prisme, qui deviennent les bords périphériques<B>if,</B> ll', nn' de la structure chevronnée.
En fait, il se produit pen dant le chevronnage une légère déviation des arêtes du ;prisme dans un sens ou dans l'autre, autour du point central situé à mi-hauteur de chaque tranche délimitée par des plans tels que Zl - Z'1 et Wl - W'1, point qui, seul, est commun.
Les six demi-déviations faibles, opposées deux à deux, qui ont lieu sur les trois arêtes du prisme, de part et d'autre du plan médian de chacune des tranches de celui-ci, se com pensent mutuellement. En définitive, le prisme tubu laire a très exactement une surface égale à la som me des plis d;. chevronnage circulaire correspondant.
Les considérations qui précèdent permettent de comprendre comment le chevronnage circulaire peut être exécuté en procédant par pliage, tranche après tranche, et dans le sens convenable, d'un prisme tubulaire ayant un profil approprié. L'examen des fig. 16 et 17 montre que le chevronnage circulaire qui y est représenté est, en somme, le résultat du transfert dans les plans W,,-W'.,, W3-W'3 et W, - W'-, des sections du prisme localisées à l'origine à égale distance des sections droites telles que Z., - Z'.,, Z.;
- Z'.,, Zï - Z'., distantes les unes des autres de deux hauteurs de petits plis transversaux. Toutefois, il apparaît que, pendant le cours du pliage, les traces brisées du prisme telles que j<I>k l</I> deviennent f k' l' au niveau des sections telles que W_, - W', parce qu'un pli oblique se forme .entre k et k' pour permettre aux deux moitiés du flanc de se renverser l'une sur l'autre.
Comme, pendant le transfert, les mouvements des segments f <I>p, l k</I> et <I>n m</I> se font parallèlement à eux-mêmes, le point p", projection de p' sur j p vient en p' pendant que k", projection de<I>k'</I> sur<I>l k</I> vient en<I>k'</I> et<I>m",</I> projection de<I>in'</I> sur<I>n ni</I> vient en in'.
Les différences qui exis tent entre les longueurs<I>j p"</I> et j'<I>p', l k"</I> et<I>l' k',</I> et <I>n m"</I> et ri in' sont précisément celles qui résultent de la confusion faite entre les arêtes rectilignes du prisme en projection horizontale et les lignes brisées constituées par les plis périphériques du chevron- nage.
Compte tenu de ce qui précède, il apparait que les moyens propres à produire le chevronnage circu laire d'une feuille de matière pliable de longueur indéfinie et de largeur constante doivent être agen cés de manière à assurer successivement - l'a formation d'un ensemble tubulaire cylindrique de longueur également indéfinie ; - la transformation de cet ensemble en un prisme étoilé comportant le nombre de branches désiré ; - le chevronnage proprement dit.
La formation en continu d'un ensemble tubulaire ne présente pas de difficulté particulière. Elle impose cependant de pouvoir disposeT d'un espace relative- ment grand parce que les feuilles perméables qui sont aptes à la constitution de cartouches filtrantes, et surtout las papiers, restent, aux grandes largeurs d'utilisation imposées,
des matières fragiles qui ne se prêtent qu'à des déformations peu sensibles et qu'il faut, bien entendu, éviter de chiffonner ou de distendre.
On peut notamment mettre en couvre, pour cette formation, l'un des quatre procédés suivants Le premier procédé, dont l'exécution est repré sentée schématiquement à la fig. 18, est le plus rudi mentaire.
Ce procédé ne fournit d'ailleurs pas, à proprement parler, une production continue. Il con siste à couper transversalement, dans la bande de matière 51 qui se déroule du rouleau 52, des tron çons de longueur convenable qui sont assemblés par leurs bords, suivant une génératrice, pour constituer des éléments tubulaires distincts tels que 53a, 53b, 53c, ... que l'on réunit ensuite bout à bout.
Le second procédé, représenté schématiquement à la fig. 19, consiste à dévider du rouleau de matière 52 une bande 51 de longueur suffisamment grande pour qu'il sont possible de l'incurver progressivement dans le sens longitudinal jusqu'à ce que secs bords se rejoignent en 54.
En ce point, l'assemblage dts bords de la feuille est assuré par un dispositif appro prié, comprenant par exemple un organe d'appui 55 soutenu par un bras fixe 56 qui pénètre à l'intérieur de la feuille roulée et un organe de jonction exté rieur, schématisé ici sous la forme dune roulette ou molette 57. Après passage dans un guide circulaire tel que 58, l'ensemble tubulaire 53 se dégage ensuite en 59 correctement formé.
Le troisième procédé, représenté schématique ment à la fig. 20, est similaire au précédent mais prévoit la formation de l'ensemble tubulaire à partir de deux bandes 51<I>a,</I> 51<I>b</I> issues de deux.rouleaux parallèles 52a, 52b et qui sont incurvées symétri quement jusqu'à ce que leurs bords opposés se rejoignent deux à deux pour être assemblés au moyen de dispositifs 55-57 analogues à celui décrit en regard de la fig. 19.
Dans ce cas, le tube final 53 présente donc deux lignes longitudinales d'assem blage diamétralement opposées. L'installation méca nique permettant de réaliser ce procédé est naturel lement beaucoup moins encombrante que la précé dente,
grâce au fait que l'incurvation des deux ban des symétriques pour les amener à une forme serai- cylindrique peut s'effectuer sur une longueur notablement . plus réduite que l'incurvation d'une seule bande pour former un cylindre complet.
Le quatrième procédé, représenté schématique ment à la fig. 21, consiste à enrouler la bande 51 issue d'un rouleau 52 suivant l'hélice die l'ensemble tubulaire 53 à former que détermine sa largeur pro pre, en fonction du diamètre de cet ensemble.
A cet effet, la feuille est entraînée en rotation autour de l'axe géométrique de l'ensemble tubulaire à for mer par un plateau tournant 60 auquel est assujetti un support réglable 61 sur lequel sont fixés les paliers du rouleau 52.
L'assemblage des bords de la bande enroulée en hélice s'effectue comme dans les exemples des fig. 19 et 20 au moyen d'une roulette ou molette 57 qui coopère avec un organe d'appui intérieur 55, ce dernier étant cependant ici solidaire de l'arbre 62 du plateau 60 et tournant avec celui- ci. Ce dernier procédé comporte la mise en oeuvre de dispositions mécaniques plus complexes que les précédents mais, en revanche,
il présente l'avantage de permettre la confection d'ensembles tubulaires de tous diamètres en ne faisant usage que d'un nombre limité de largeurs de bandes standard. Il suffit, en effet, de faire varier le pas de l'hélice d'assemblage en fonction du diamètre de l'enssmble tubulaire à former pour pouvoir utiliser toutes largeurs de ban des disponibles.
Un tel procédé élimine donc prati- quemcnt les chutes et les pertes de -matière.
Dans les différents procédés décrits, l'assemblage des bords de la bande (ou des bandes, dans le cas de la fig. 20) peut être indifféremment effectué par tous les moyens capables de le réaliser normalement selon la nature de la matière constitutive de la ban de: collage, agrafage, couture, soudure, etc.
La transformation de l'ensemble tubulaire cylin- drique obtenu par l'un ou l'autre des. procédés ci- dessus en un prisme tubulaire étoilé ayant naturel lement la dimension périphérique ne présente pas non plus de difficulté pratique importante. Il suffit en effet de faire agir sur l'extérieur de la paroi tubulaire,
suivant des génératrices de celle-ci, autant de galets tournants, disposés d'ans des plans radiaux formant entre eux des angles égaux, que le prisme étoilé doit finalement comporter de branches, sous la réserve qu'un hérisson constitué d'autant d'arêtes soit placé axialement à l'intérieur de ladite paroi tubulaire pour assurer le maintien des formes et la tension des flancs du ,prisme.
Les fig. 22 et 23 représentent schématiquement, en élévation et en plan, une réalisation mécanique d'un tel dispositif agencé pour former en continu un prisme tubulaire étoilé à trois branches, semblable à celui des fig. 16 et 17. On voit en 63a, 63b, 63c, les trois galets de formage, disposés en étoile, et entre lesquels l'ensemble tubulaire 53 est amené à se déplacer axialement suivant la flèche F.
Ces galets sont entraînés en rotation autour de leurs axes res pectifs, dans le sens des flèches f, par un plateau tournant moteur 64 muni d'une ouverture centrale 64a au travers de laquelle passe l'ensemble tubulaire 53, et qui présente une denture en spirale avec laquelle engrènent des dentures appropriées prévues à la périphérie desdits galets.
En 53a, à la parti supérieure de la fig. 22, l'ensemble tubulaire est encore cylindrique ; en 53b, à la sortie du plateau 64, il est étoilé parce que les trois galets 63a, 63b, 63c ont tendu progressivement les plis concaves qu'ils forment sur lui sur les trois arêtes d'un h6ris- son 65 suspendu axialement en son intérieur.
Les différences de longueur, d'ailleurs très réduites, qui existent entre les plis concaves et les plis convexes du tronçon tubulaire intermédiaire en cours de transformation, entre la section circulaire initiale et la section étoilée achevée, sont absorbées sans aucu ne complication, à la sortie même des galets, au point où les bords du prisme cessent d'être conver gents, par un très faible chantournement des plis qui s'opère automatiquement et qu'il suffit de ne pas contrarier.
L'opération de chevronnage du prisme étoilé obtenu, conforme en tous points aux tracés des fig. 16 et 17, est enfin produite mécaniquement de la façon suivante (voir fig. 24 à 29).
Sous l'action conjuguée du dispositif de forma tion de l'ensemble tubulaire cylindrique et des galets de formation du prisme tubulaire étoilé, ce dernier avance d'une manière continue et tout en demeurant rigide, à une vitesse bien déterminée.
Il pénètre d'abord (voir fi-. 24 et 25) dans une première filière en étoile 66 où -il prend la forme asymétrique<I>j k L</I> <I>in</I> n <I>p</I> qui a été décrite plus haut avec référence à la fig. 17 et qui ne diffère que très peu de la forme symétrique que lui ont imprimée les galets.
A deux hauteurs de plis transversaux au-dessous de la face inférieure de la filière 66, se trouve une seconde filière 67 dont le profil est déterminé de façon à recevoir avec un certain serrage diamétral les plis de la structure chevronnée circulaire, au fur et à mesure de leur formation.
Entre les deux filières, à égale distance de leurs faces se faisant vis-à-vis, sont disposées trois lames de plissage 68, 69, 70 pré sentant un profil angulaire approprié et qui sont montées solidairement en étoile sur un ensemble fixe dont un mode de réalisation sera décrit plus loin, avec les organes, mobiles nécessaires pour com mander leurs divers déplacements.
Dans les fig. 24 et 25, les lames 68, 69 et 70 sont représentées en traits ;pleins dans la position dégagée qu'elles occupent au moment où un cycle de chevronnage commence, et en traits pointillés dans la position qu'elles viennent occuper lorsqu'elles se sont avancées radialement jusqu'à prendre contact avec les trois flancs du prisme sur l'es longueurs <I>j p",
l k"</I> et<I>n in".</I> C'est à ce même point du cycle que les trois lames se sont dégagées des plis de la structure chevronnée formés au cours du cycle pré cédent, de façon à permettre à ces plis de se serrer axialement sans obstruction.
Les fig. 26 et 27 représentent les positions res pectives des éléments ci-dessus décrits lorsque les trois lames 68, 69, 70 ont transporté latéralement les portions de flancs <I>j p", l k" et n m"</I> assez loin vers les flancs <I>j' p', l' k' et n' in'</I> pour que les plis formés soient nettement marqués. Pendant ce même temps, les deux filières 66 et 67 se sont rapprochées symétriquement des lames par des mouvements pro portionnés aux déplacements axiaux des plis trans versaux en cours de formation, de telle sorte qu'elles accompagnent rigoureusement les portions corres pondantes du ,prisme tubulaire.
Les fig. 28 et 29 représentent les positions res pectives des différents organes à la fin du cycle de chevronnage. Les lames 68, 69, 70 sont complète ment dégagées des plis et les faces des filières 66, 67 qui se font vis-à-vis se trouvent rapprochées des lames à une position qui ne sera pas dépassée. Le cycle sera terminé et prêt à se reproduire lorsque les filières et les lames auront repris leurs positions res- pectives des fig. 24 et 25.
Entre temps, sous la pous sée du prisme, les deux derniers plis formés se sont affirmés et ont ,pris place à l'intérieur de la filière 67.
Les fig. 30 et 31 représentent, respectivement en demi-coupe axiale verticale et en élévation, les orga nes principaux d'une machine construite pour former en continu, selon le cycle opératoire qui vient d'être décrit, une structure chevronnée circulaire compor tant vingt-deux branches périphériques.
Dans ce mode de réalisation, la filière 66 desti née à recevoir le prisme tubulaire étoilé initial fait corps avec un plateau 71 tandis que la filière 67 destinée à recevoir la structure chevronnée terminée est solidaire d'un autre plateau 72.
Les vingt-deux lames de pliage 73 sont réparties régulièrement autour de l'axe central de l'ensemble sur une plaque circulaire fixe 74 assujettie à un bâti 75. Chacune des lames 73 est pourvue de deux rainures longitu dinales 73a, 73b, dans chacune desquelles sont res pectivement engagées des vis de guidage 76, 77 qui assujettissent les lames 73 aux écartements conve nables sur deux anneaux 78, 79 mobiles angulaire- ment, montés sur le plateau fixe 74.
Chaque lame 73 est, en outre, munie d'un tenon 80 qui est engagé dans l'une des vingt-deux rainures 81 en forme de spirale que présente un troisième anneau mobile 82 monté sur le plateau 74 entre les anneaux 78 et 79.
Ainsi qu'on le conçoit, grâce à cet agencement, il est possible, par une combinaison appropriée de mouvements de rotation imprimés, simultanément ou non, aux trois anneaux 78, 79 et 82 sur le plateau 74, de faire décrire aux lames 73 des mouvements identiques variés, correspondant aux mouvements d'avance et de recul et aux déplacements latéraux imposés par le cycle de chevronnage décrit plus haut.
En fait, les mouvements angulaires, d'amplitudes très réduites, des trois anneaux peuvent être déter minés par l'action de trois bielles qui leur sont reliées et qui reçoivent elles-mêmes leur poussée de trois cames différentes de profils appropriés, tour nant de concert sur un même arbre moteur. Une réa lisation schématique de cette disposition mécanique, non représentée sur les fig. 30 et 31, sera indiquée plus loin.
De leur côté, les filières 66 et 67 sont entraînées axialement l'une vers l'autre puis écartées l'une de l'autre par l'action d'un quatrième anneau 83 mobile angulairement sur le plateau 74 et qui porte, par exemple, six rampes périphériques réparties sur son pourtour en deux séries identiques, alternées de deux en deux,
et dont les actions sont transmises respec tivement à chacun des plateaux porte-filières <B>71</B> et 72 ,par deux séries de trois galets tels que 84 et 85 (voir fi-. 32 et 33) montés dans des tiges de traction 86 et 87 reliées auxdits plateaux.
Des ressorts de rappel 88 et 89 assurent respectivement les appuis des galets 84 et 85 sur les rampes de l'anneau 83 qui leur correspondent ainsi que les mouvements de retour. L'anneau 83 est lui-même entraîné en rota tion de la même manière que les anneaux 78, 79 et 82 par une bielle soumise à l'action d'une quatrième came montée à cet effet sur le même arbre moteur que celles qui commandent les trois autres plateaux.
Le dispositif à chevronner à vingt-deux branches qui vient d'être décrit fonctionne très exactement suivant le cycle exposé plus haut. Sous Faction de leurs cames de commande respectives, décrivant un tour par cycle de chevronnage,
les anneaux portés par le plateau 74 font en effet décrire simultanément aux deux filières 66 et 67 et aux vingt-deux lames 73 tous les mouvements qui composent ce cycle.
La fig. 34 est une vue schématique d'ensemble, à échelle réduite, d'une machine à chevronnor circu laire complète, c'est-à-dire comprenant un dispositif de formation de l'élément tubudaire cylindrique de départ, un dispositif de transformation de cet élé ment en prisme tubulaire étoilé, et le dispositif d'exé cution du chevronnage proprement dit,
ces disposi tifs étant répartis verticalement entre deux étages d'un même bâtiment.
A l'étage supérieur se trouve le dispositif de for mation de l'élément tubulaire cylindrique, qui est ici du type représenté à la fig. 21. Sur le plancher 90 est disposée une plate-forme fixe de roulement 91 sur laquelle roule le plateau circulaire tournant 60 portant les paliers du rouleau 52 duquel se dévide la bande 51 destinée à constituer l'élément tubulaire,
le plateau 60 étant centré sur une portée circulaire 92 solidaire de la plate-forme 91 et disposée au droit d'une ouverture 90a qui traverse le plancher 90.
Le plateau 60 reçoit son mouvement de rotation, de vitesse convenablement réduite, par exemple à partir d'un arbre moteur 93 situé à l'étage au-dessous, par l'intermédiaire d'une transmission 94 qui. actionne une vis sans fin 95 engrenant avec une denture 60a prévue à la périphérie dudit plateau.
A une distance convenable au-dessus du rouleau 52 est monté un cylindre de renvoi fou 96, également supporté par le plateau tournant 60 par des moyens appropriés (non représentés au dessin) et qui est destiné à renvoyer la bande 51 vers la région axiale du dispositif où s'effectue l'enroulement en hélice de ladite bande.
Celle-ci est entraînée à la vitesse exacte désirée par un cylindre d'alimentation 97 incliné selon la pente de l'hélice d'enroulement et qui prend son mouve ment de rotation d'un joint tournant 98 engrenant avec un pignon central fixe 99 don l'axe est assu jetti au plafond 100. Les cylindres 96 et 97 sont naturellement orientables.
Un hérisson 65, tel que décrit avec référence aux fig. 22 et 23, immobilisé par une tige 101 dans l'axe de l'ensemble, coopère à la formation de l'ensemble tubulaire dans la partie supérieure et, plus bas, à la formation du prisme étoilé. L'assemblage hélicoïdal des bords de la bande s'opère en 57, d'une manière continue, par l'un des moyens indiqués plus haut: collage, couture, agra fage, soudure, etc.
L'ensemble tubulaire en formation descend pro- grssivement, sans tourner, son propre poids aidant, en glissant sur les arêtes du hérisson 65, et il passe au travers de la plate-forme 91 et de l'ouverture 90a du plancher.
A l'étage au-dessous, cet ensemble est transformé en prisme étoilé sous l'action d'un dispo- sitif tel que décrit avec référence aux fig. 22 et 23, comprenant des galets 63 mus par le plateau moteur 64.
Celui-ci est lui-même entraîné à une vitesse convenablement réduite à partir de l'arbre moteur 93, par l'intermédiaire d'une transmission 102 qui actionne une vis sans fin 103 engrenant avec une denture prévue à la périphérie du plateau 64.
Au-dessous du plateau 64, le prisme étoilé pénè tre dans le dispositif de chevronnage qui comprend, comme décrit avec référence aux fig. 30 et 31, le plateau 71 portant la filière en étoile, le plateau- bâti 74 portant les lames de chevronnage, et le pla teau 72 portant la filière de réception de la structure chevronnée circulaire terminée.
On voit schémati quement en 104 l'une des bielles destinées à com- mander les mouvements angulaires des anneaux mobiles portés par le plateau 74, ces bielles étant actionnées par des cames 105 qui sont calées sur un arbre commun 106 entraîné en rotation, à vitesse convenablement réduite, à partir de l'arbre moteur principal 93,
par l'intermédiaire d'une transmission 107 comprenant par exemple un mécanisme à vis sans fin 108.
La structure chevronnée circulaire sort à la base du dispositif sous la forme d'un boudin 109 qui est reçu par une gouttière 110 à l'extrémité de laquelle il peut être actionné en tronçons de longueur appro priée par une lame circulaire mobile 111.
Ainsi qu'il ressort de la description qui précède, les différents organes de l'ensemble sont avantageu sement actionnés à partir du moteur qui entraîne le plateau tournant 60, ce qui permet d'assurer une proportionnalité rigoureuse entre le chevronnage et le déroulement de la bande 51.
Il y a, d'autre part, intérêt à interposer immédiatement avant le dispo sitif de chevronnage un appareil de sécurité, tel qu'un variateur de vitesse,
capable de proportionner rigoureusement et à tout instant la vitesse de rotation de l'arbre 106 des cames du dispositif de chevron- nage à la pénétration effective du prisme tubulaire étoilé dans la filière étoilée portée par le plateau 71.
Bien entendu, en combinant convenablement les différents dispositifs décrits, il est possible de cons- tituer également un ensemble mécanique dont l'axe général sait disposé horizontalement au lieu d'être vertical comme d'ans l'exemple de la fig. 34.
Les fig. 35 à 39 concernent une variante perfec- tionnée du dispositif de chevronnage destiné à façon ner des structures chevronnées en nappes planes.
Tel qu'il est représenté dans la vue schématique de la fig. 35, ce dispositif comprend, en principe, un bâti 112 comportant unie surface d'appui horizontale sur laquelle est montée une grille de chevronnage inférieure désignée par lia référence générale 113.
Au-dessus de la grille inférieure 113, et parallèle- ment à celle-ci, est disposée une grille supérieure 114 qui est montée de manière à pouvoir coulisser sur des colonnes verticales 115 sous l'action d'un organe de poussée 114a, hydraulique ou autre,
afin d'être alternativement rapprochée et éloignée de la grille inférieure 113.
Chacune des grilles. comprend deux longerons latéraux 116 profilés de manière à former chacun deux glissières parallèles 116a, 116b se faisant vis-à-vis d'un longeron à l'autre, et dans lesquelles sont respectivement guidées, comme on le voit pour la grille inférieure dans la vue en plan schématique de la fig. 36 et dans les vues de détail des fig. 37 à 39,
de nombreuses lames de soutien 117 et autant de lames de chevronnage 118, placées en alternance les unes par rapport aux autres. Les lames de sou tien 117 et les lames de chevronnage 118 présentent un bord dentelé identique dans lequel le profil de chaque dent correspond au profil d'un pli de la ban de à chevronner, préalablement plissée suivant l'une des méthodes qui seront décrites ci-après.
On comprendra, d'après la description qui va suivre, que les lames de chevronnage 118 assument ici la fonction des organes 11 et 12 dénommés porte-lames dans la description des fig. 8 à 15 et que leurs dents correspondent aux lames de che- vronnage 9 et 10, tandis que les lames de soutien 117 jouent le rôle des filières 7 et 8.
Il en résulte que, pendant l'opération de chevronnage, les lames de soutien 117 de chaque grille doivent se rappro cher les unes des autres par translation parallèle à leurs plans respectifs, tandis que les lames de che- vronnage 118, disposées entre elles dans une posi tion médiane,
doivent se déplacer transversalement pour former les plis de la structure chevronnée, en application de la technique graphique décrite en regard des fig. 8 à 13.
A cet effet, les lames 117 et 118 composant chacune des grilles sont reliées successivement entre elles (voir fig. 37 à 39) par une chaîne formée de maillons doubles 119 en nombre correspondant au nombre de lames et dont les axes d'articulation 120 sont attachés alternativement aux lames 117 et aux lames 118 par des chapes 121 et 122 soudées res pectivement sur les extrémités desdites lames.
D'au tre part, les glissières 116b des longerons 116, dans lesquelles sont guidées les lames de chevronnage 118, présentent, au-delà de la position occupée par la grille dans son état initial de repos, des parties obliques 116c formant rampes, délimitées sur cha que glissière par les points r1, r2,
et qui se raccor dent à des parties<I>116d</I> parallèles à la direction générale des glissières 116b (voir fig. 36 et 37). Dans ces conditions, lorsqu'on pousse l'ensemble de la grille dans le sens de la flèche F (fig. 36), ce qui peut être réalisé au moyen d'un piston non repré senté au dessin, les lames de soutien 117 se dépla cent parallèlement à elles-mêmes dans les glissières 116a (fig. 38),
tandis que les lames de chevronnage 118 subissent au passage des, rampes 116c, entre r1 et r2, un déplacement transversal qui, par l'in termédiaire dies maillons de liaison 119, se traduit par un mouvement oblique ayant ;pour effet de rap procher les lames<B>117</B> des lames 118.
Quand toutes les lames représentées à la fig. 36 comme occupant initialement l'espace compris entre l'extrémité anté rieure des longerons<B>116</B> et les points r1, ont franchi les rampes 116c, elles viennent occuper l'espace res treint compris entre les points r2 et l'extrémité pos térieure des longerons 116.
Compte tenu des explications qui précèdent, l'opération de chevronnage s'effectue de la façon suivante On place sur la grille inférieure<B>113,</B> placée dans la position de la fig. 36, un élément de bande plis sée (fig. 40) de manière à présenter des plis réguliers dont le profil correspond à celui des dents des lames <B>117</B> et 118,
sur lesquelles ces plis viennent s'em boîter comme on le voit à la fig. 38 où l'élément de bande plissée est représenté en coupe par le tracé en gros traits 123.
On abaisse ensuite la grille supé rieure 114 en faisant agir l'organe de poussée 114a (fig. 35), de telle sorte que les dents des lames 117 et<B>118</B> de ladite grille viennent s'emboîter à leur tour dans les plis de l'élément de bande 123, jusqu'à ce que ces plis soient enserrés entre les deux grilles (fig. 38), puis l'on pousse l'ensemble des deux grilles dans leurs glissières respectives à l'aide du piston prévu à cet effet (non représenté).
Après avoir fran chi les rampes 116c, les lames de chevronnage 118, déplacées latéralement suivant le processus décrit ci-dessus, viennent occuper la position représentée à la fig. 39, en même temps qu'elles se rapprochent des lames de soutien 117, formant ainsi, ondes après ondes, les chevrons dans les plis <B>de</B> l'élément de bande 123.
Lorsque toutes les lames ont franchi les rampes 116c et sont resserrées dans l'espace com pris entre les points r2 et l'extrémité postérieure des longerons<B>116,</B> le chevronnage est terminé et<B>l'élé-</B> ment de bande 123 présente l'aspect représenté en plan à la fig. 41. Pour dégager la structure chevron née, il suffit de relever la grille supérieure 114 jus qu'à la position représentée à la fig. 35.
Les fig. 42 à 46 représentent un dispositif de plissage transversal susceptible d'être utilisé en con jonction avec un mécanisme de chevronnage tel que décrit ci-dessus pour constituer unie machine à che- vronner complète permettant de réaliser simultané- ment 1e chevronnage à ondes ,
transversales de plu sieurs feuilles superposées provenant de bandes de longueur indéfinie.
Dans l exemple considéré, le dispositif comprend (fig. 42 et 43) cinq rouleaux de bandes <I>124a, 124b,</I> 124c,<I>124d,</I> 124e, montés parallèlement d'anis des supports 125a, 125b, ... 125e disposés sur un socle commun 126 et dans lesquels ils: peuvent tourner librement.
Les bandes<I>127a, 127b, ...</I> 127e qui se déroulent de ces rouleaux sous. l'effet de traction de deux paires de cylindres de plissage 128, 129 décrits plus loin en détail, passent sur dies rouleaux de renvoi 130a, 130b, ...
130e dont les axes sont disposés suivant un même plan horizontal, de sorte qu'elles se superposent les unes aux autres, et elles passent entre deux rouleaux de pressage 131, 132 qui les appliquent étroitement l'une contre l'autre avant leur arrivée entre les cylindres de plissage.
Les cylindres de plissage 128, 129 portent à leur périphérie, comme on le voit clairement sur la fig. 46, des rouleaux 133 régulièrement espacés, montés parallèlement aux axes desdits cylindres, et qui sont destinés à former les plis transversaux en prenant au passage, dans les bandes superposées,
la quantité de matière nécessaire à cette formation. L'ensemble ,plissé émergeant des cylindres 128, 129, vient se loger dans une boîte de réception 134 en refoulant un piston pneumatique 135 engagé dans cette boîte et jouant le rôle de ressort (voir fig. 44).
La boîte de réception 134 et le piston 135 sont assujettis sur un plateau monté élastiquement sur un bâti 137 qui supporte également les cylindres de plissage<B>128,</B> 129.
Entre les deux parties com posant chacun des cylindres de plissage 128, 129, est ménagé un espace libre dans lequel est engagé un prolongement 134a de la boîte de réception 134 (voir fig. 45), ce prolongement étant destiné à saisir les plis dès leur formation afin d'éviter qu'ils ne se trouvent entraînés en rotation par l'un ou l'autre des rouleaux 133.
Au-dessous de la boîte de réception 134, est dis posée une lame tranchante 138 susceptible d'être abaissée dans ladite boîte, en passant au travers d'une fente 134b ménagée dans celle-ci, pour sec- tionner l'ensemble plissé lorsque la boîte de récep- tion contient le nombre de plis suffisant. Dès que ce sectionnement est effectué,
un piston d'éjection 139, prévu sur l'un des côtés de la boîte de récep- tion, pousse latéralement l'élément plissé qui, en fin de course, prend la position 140 représentée en traits mixtes à la fig. 45. Quand le piston 139 revient à sa position de départ, la lame 138 est dégagée de la boîte 134.
A ce moment, le piston de compres sion 135 revient à la rencontre des plis qui se sont formés entre temps.
On obtient ainsi des tronçons de bandes plissées présentant une quintuple épaisseur et qu'on place une à une, à la main ou mécaniquement, entre les grilles 113 et 114 du mécanisme de chevronnage précédemment décrit, de façon que leurs plis s'em- boitent sur les dents des lames composant lesdites grilles. Après achèvement de l'opération de chevron- nage,
enlèvement de la quintuple structure chevron née et retour des grilles 113 et 114 à leur position initiale, le dispositif de chevronnage est prêt à rece- voir le nouveau tronçon quintuple plissé qui, à la fin de la même période,
vient d'être éjecté de la machine à plisser. Un ouvrier peut ainsi assurer manuelle ment, avec un très haut rendement, la production die structures chevronnées. dans lesquelles les grandies ondes de flancs sont transversales, par rapport à la direction longitudinale des bandes de départ.
Les fig. <I>47a, 47b, 48a, 48b,</I> 49 et 50 se rappor tent à une machine agencée pour chevronner en continu, sans intervention manuelle, des bandes de longueur indéfinie, en formant dans celles-ci des ondes de flancs longitudinales.
Bien que ces figures ne fassent apparaître qu'une bande unique, la ma chine qu'elles représentent pourrait aussi bien che- vronnzr simultanément plusieurs bandes superposées.
Dans cette réalisation, la machine comprend un rouleau 141 monté dans un support 142 et duquel se déroule la bande de matière à chevronner 143. Après être passée sous un rouleau de renvoi 144 puis autour d'une règle horizontale 145 présentant un profil antérieur convenablement incurvé, la ban de 143 est prise entre deux séries de courroies sans fin 146, 147 maintenues par des galets d'extrémité 148, 149 et par des galets intermédiaires 150a, 150b, 150c, montés sur un châssis 151 fixé sur le bâti<B>152,</B> lesdites courroies étant disposées de ma nière à converger en allant des rouleaux 148 vers les rouleaux 149, comme on le voit sur les fig. 48a et 48b.
Selon un mode de réalisation avantageux, les courroies 146, 147 peuvent être constituées par des ressorts de fils d'acier à spires jointives guidés dans des gorges périphériques des galets intermédiai res 150a, 150b ... et des galets d'extrémité 148, 149, ainsi que cela est représenté dans la coupe partielle à grande échelle de la fig. 50.
En arrivant au voisinage des rouleaux d'extré mités 149, la bande 143 est plissée longitudinale ment mais d'une manière irrégulière parce que les plis convergents ne peuvent se convertir d'eux- mêmes en plis parallèles sans un certain désordre. A la sortie des courroies 146, 147 est disposée une filière transversale 153 portant de petits ressorts 154a, 154b dirigés alternativement vers le haut et vers le bas et qui s'engagent dans les plis de la bande 143, assurant ainsi une mise en ordre parfaite de ceux-ci.
Après passage sur les ressorts 154a, 154b, la bande plissée s'engage entre les grilles 113 et 114 d'un dispositif de chevronnage tel que décrit avec référence aux fig. 35 à 39. On voit en plan, sur la fia. 48b, les lames 117 - 118 de l'une des grilles et les longerons 116 dans lesquels ces lames sont guidées, avec leurs rampes 116c.
Les longerons 116 sont eux-mêmes guidés dans des glissières 155, comme on le voit dans la vue en bout de la fig. 15, et des pistons 156, 157 à double effet (voir fig. 47b) permettent de pousser dans ces glissières, alter nativement dans un sens et dans l'autre, les cadres constitués par les longerons 116.
Le cycle de chevronnage se déroule alors de la façon suivante: Les deux grilles<B>113</B> et 114 étant rapprochées l'une de l'autre (fig. 47b, 48b) saisissent les plis de la bande 143 entre les dents de leurs lames respec tives, puis les cadres formés par les longerons<B>116</B> sont poussés dans la direction de la flèche Fl (fig. 48b) par les pistons 156 - 157. Les lames 117, 118 subissant l'une après l'autre l'action des rampes 116c, chevronnent la bande plissée 143, onde après onde.
En fin de course des pistons 156 - 157, c'est- à-dire lorsque toutes les lames 117,<B>118</B> ont franchi les rampes 116c, le chevronnage est terminé. A ce moment, les pistons, agissant en sens inverse, ramè nent les cadres 116 à leur position de départ. Toutes les lames<B>117,</B> 118 reviennent donc également à . leur position initiale en tirant derrière elles une lon gueur de bande plissée égale à celle qu'elles recou vrent. Les grilles<B>113,</B> 114 s'écartent alors l'une de l'autre et les lames refluent en sens inverse l'une de l'autre à leur écartement maximum. Dans cette posi tion, les deux grilles sont à nouveau rapprochées l'une de l'autre et le cycle se reproduit comme décrit ci-dessus.
La machine ainsi agencée fonctionne donc en continu puisqu'elle approvisionne elle-même le dis positif de chevronnage par la bande qui se plisse sous l'effet de la traction entre les nappes de cour roie 146, 147, et rend cette bande chevronnée d'une manière ininterrompue à la sortie du dispositif de chevronnage.
Device for the mechanical shaping of a seasoned developable structure The present invention relates to a device suitable for allowing the mechanical shaping of a seasoned structure.
Such seasoned structures can be defined, in their most general form, as being made of a flat material, preferably thin,
folded in such a way as to present alternately protrusions and depressions, the upper and lower ridges of which lie between two enveloping surfaces which are tangent to them,
these upper and lower edges being oriented in different directions so as to form, on either side of the structure, series of zigzag lines similar to chevrons,
and the elementary lateral flanks included between the various edges being formed by ruled or single-curved surfaces delimited by figures such as. sum of their angles which terminate at all points of each of the edge lines is always equal to 360.
Due to their geometric constitution thus defined, said chevron structures have the remarkable common feature of being developable in the form of an uninterrupted flat surface, which makes it possible, in all cases, to obtain them by simple folding of a flat, thin material, such as foil or tape.
The device which is the subject of the present invention is specifically intended to perform mechanically, from a foldable strip of material, the folding of seasoned structures meeting the above definition, and more particularly of those of these structures, the elementary flanks of which are regularly made up of either parallelograms,
of equal or symmetrical trapezoids or triangles, or of a combination of these different figures, and which are inscribed between two enveloping parallel fictitious surfaces.
The limiting embodiment in which the sides of the structure are formed of contiguous parallelograms of very reduced width extending in wavy bands, with parallel curvilinear edges, is also within the scope of the devices targeted by the invention.
By parallel enveloping surfaces is meant here either flat enveloping surfaces, defining seasoned structures which appear in the form of flat sheets capable of being used in particular as construction or packaging materials or for the constitution of < RTI
ID = "0001.0105"> plate filters, that is to say coaxial circular closed enveloping surfaces, defining seasoned cylindrical or tubular structures more especially suitable for the constitution of filter cartridges.
In all cases, whether it is the formation of regular seasoned structures in flat sheets or tubular or circular seasoned structures, the shaping device according to the invention is characterized in that it comprises a device. to form straight, parallel and regular folds in the starting strip,
at least one set of blades arranged transversely with respect to the direction of the rectilinear folds of the pleated strip and which are animated with alternating translational movements to form therein the transverse zigzag folds corresponding to the chevroning, and two dies mobiles,
arranged symmetrically on either side of the aforementioned set of blades, at an initial distance from each other corresponding to the length of the pleated strip section required to form a row of transverse zigzag folds, said dies being animated,
in synchronism with the movements of the blades, of alternating translational movements in the direction of the rectilinear folds of the pleated strip, movements which bring them, during the formation of a row of transverse folds,
from their initial position to the immediate vicinity of the blades and which then return them to the initial position.
For the shaping of a seasoned flat sheet structure, the device according to the invention can be arranged to perform this shaping continuously from a strip of pliable material of indefinite length,
and it then comprises means for continuously forming, in the starting strip, rectilinear longitudinal folds,
parallel and regular and means for imparting to the pleated strip a continuous translational movement in the direction of its length. In this mode of execution,
the slats intended to form the transverse zigzag folds corresponding to the crimping can comprise two series of slats arranged on either side of the longitudinally pleated strip and the leading edges of which are inclined at the angles of the chevronage to be produced,
these two series of blades being respectively fixed on two blade holders mounted so as to be able to receive oblique movements relative to the longitudinally pleated strip.
For the shaping of a tubular or circular chevron structure, in which the rafter forms longitudinal rows of radial folds evenly distributed around the periphery of the structure like the branches of a star,
the device according to the invention may comprise means suitable for ensuring the prior formation, from a strip of material of indefinite length, of a cylindrical tubular assembly of also indefinite length,
and means for transforming this cylindrical tubular assembly into a prism of star section comprising as many radial branches as the seasoned structure to be produced. In that case,
the blades intended to form the transverse zigzag folds corresponding to the chevronn age can be mounted radially with respect to the star section prism thus formed, in a number corresponding to that of the radial branches of said prism.
An alternative embodiment of the device according to the invention can also be provided for the shaping of seasoned structures in flat sheets,
variant intended to ensure a faster production of such structures and which comprises a multiplicity of assemblies each specific to the formation of a single chevron wave and comprising respectively two series of chevronnage blades secured to two animated blade holders translational movements
of a suitable obliquity with respect to the previously pleated strip and which are arranged on either side of the latter, between gods mobile dies capable of being alternately brought together and symmetrically removed from said blades, these assemblies being mounted in parallel with the one to another,
transversely to the rectilinear folds of the pleated strip, and being arranged so that they can feel being actuated one after the other and forming successive herringbone waves on the same pleated strip during a single thrust of chevronnage.
This variant can be implemented, indifferently, to continuously form pile structures with longitudinal waves in a strip folded longitudinally, as it unwinds from the storage roll,
or for discontinuously forming chevron cross-wave structures in sections of a transversely pleated strip.
The appended drawing represents, by way of example, some embodiments of the device forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a perspective view of a simple pleated structure extended in its front part by a regular chevron structure in a flat sheet composed of equal and symmetrical parallelograms; figs. 2 and 3 represent, respectively in elevation and in plan, the same seasoned structure in the course of formation;
figs. 4 and 5 schematically show, respectively in elevation and in plan, an embodiment of a device suitable for ensuring the longitudinal folding of the starting strip; figs. 6 and 7 are partial views, on a larger scale, of two pairs of rollers providing the aforementioned pleating;
figs. 8 and 9 respectively show, in elevation and in plan, the positions occupied by the members of the actual chevronnage device at the start of a seasoning cycle;
figs. 10 and 11RTI ID = "0002.0236" WI = "7" HE = "4" LX = "1445" LY = "1642"> are partial views, in elevation, of the two dies forming part of the rafter device; figs. 12 and 13 are views similar to FIGS. 8 and 9, representing the seasoning members at the end of a seasoning cycle;
fig. 14 is a view in elevation and in longitudinal section along XIV-XIV of FIG. 15, of the whole of an embodiment of the machine carrying out the chevronnage proper; fig. 15 is a side view of this machine, with a cross section along XV-XV of FIG. 14;
figs. 16 and 17 show, respectively, in elevation and in plan, the folds of a circular ribbed structure with three branches, being formed;
figs. 18 to 21 respectively show, schematically, four different devices capable of being implemented for the formation of a cylindrical tubular assembly of indefinite length, from a strip of malleable material of indefinite length;
figs. 22 and 23 represent respectively, in elevation and in plan, and in a schematic manner, an embodiment of the means making it possible to continuously transform the cylindrical tubular assembly previously formed into a star tubular prism with three branches of the same perimeter;
figs. 24 and 25, 26 and 27, 28 and 29 represent respectively in elevation and in plan, three distinct positions of the main members of the device ensuring the continuous chevroning of the three-branched star tubular prism;
fig. 30 is a view in half-elevation and in longitudinal section taken along line XXX-XXX of FIG. 31, of a seasoning device operating according to the principles shown in FIGS. 24-29 for the production of a twenty-two branch circular seasoned structure;
fig. 31 is a front view of the device shown in FIG. 30 ; figs. 32 and 33 are respectively partial longitudinal sections of detail along XXXII-XXXII and XXXIII-XXXIII of FIG. 31;
fig. 34 is an overall schematic view, on a reduced scale, of a rafter installation grouping the different mechanisms shown in FIGS. 21, 22, 30 and 31; fig. 35 is a schematic elevational view of an improved rafter device for forming rafter structures into planar webs;
fig. 36 is a schematic plan view of the lower rafter grid of the device shown in FIG. 35; fig. 37 is a detail view, on a larger scale, of the part of FIG. 36 delimited by circle A;
figs. 38 and 39 are sections along XXXVIII-XXXVIII and XXXIX-XXXIX of fig. 37, showing the mechanism at the start and at the end of the seasoning cycle, respectively; figs. 40 and 41 show, in plan, a fragment of the treated strip, respectively at the start and at the end of the seasoning cycle;
figs. 42 and 43 are overall schematic views, respectively in elevation and in plan, of a transverse pleating machine, intended to be used in conjunction with a rafter device as shown in FIGS. 35 to 39 for the formation of cross-wave seasoned structures;
figs. 44 and 45 are views on a larger scale, respectively in elevation with partial section and in plan, of the pleating mechanism and of the receiving device of the machine shown in FIGS. 42 and 43; fig. 46 is an elevation view and partial longitudinal section, on an even larger scale, of the pleating mechanism of the same machine;
figs. <I> 47a </I> and <I> 47b </I> are part of them, connecting according to B-B, of a schematic elevational view of a longitudinal wave machine; figs. 48a and 48b are two parts, corresponding respectively to figs. <I> 47a </I> and <I> 47b, </I> a schematic plan view of the same machine <B>; </B> in fig. 49 is an end view of the same machine;
fig. 50 is a cross-section on a large scale along L-L of FIG. 47b of the longitudinal pleating device of the strip, used in said machine.
The seasoned structure in training which is shown in Figs. 1, 2 and 3, respectively in perspective, in elevation and in plan, is formed from a pleated structure itself formed from a sheet or strip of pliable material, and which is composed of coarse. simple regular folds, parallel to each other,
followed by one of the seasoned structures having facets in the form of regular parallelograms, which are liable to derive quite naturally from such a pleated structure.
The plane <B> of </B> connection between the initial folded structure and the final rafter structure is the vertical plane which contains the two straight lines X-X 'and Y-Y'. These two structures are both inscribed between the same two parallel horizontal plains Pi and P.
the traces of which merge in fig. 2 with lines XX 'and YY'. In the vertical plane of -connection XX'-YY 'which separates them, the said structures have a common broken trace AOA'oAIA'1A., A'2 ..., etc., which is none other than their section mutual right.
In what follows, we will call large folds the broken edges A @ B, CODo ..., ctc., A'oB'oC'oD'o, etc., and A, B, C @ D1 ..., etc. ., A'1B'1C'iD'1 ..., etc., which follow the folds Z, Ao, Z'oA'o, ZIAi, Z'lA ', ..., etc., of the structure initial pleats, and small pleats the edges AOA'o, BOBO, A'OAi,
B'OBi ..., etc., <B> which </B> bring together two by two the breaks of the large folds.
If we separate from each other, parallel to themselves, the initial pleated structure and the seasoned structure which follows it, <B> </B> so as to straighten the section of the seasoned structure AOBOCo - A'oB'oC'o, AIBIC1- A'1B'1C'1, etc., which immediately follows the pleated structure,
and in reducing this slice to the shape of the initial pleated structure, it is observed that - the small pleats AOA'o;
BOB'o, A'oAi, B'oBl ..., etc., have gradually faded, - the large folds AOBOCo, A'oB'oC'o, AlBlC1, A'1B'1C'1 ..., etc., have moved to eventually become portions:
rectangle edges AOCo, A'oC'o, AjC1, A'1C'1 ..., etc., exactly extending the edges ZgAo, Z'oA'o, ZIA1, Z'lA'1 ..., etc ., of the pleated structure.
The slice of seasoned structure RTI ID = "0003.0223" WI = "16" HE = "3" LX = "1732" LY = "2438"> considered therefore really gave way to a slice of pleated structure of equivalent surface. On its sides (see fig. 2), the;
points Bo, B'o, Bl, B'1, B2, B'2 ..., etc., came to respectively occupy positions Mo 1 MO 1 Mi 1 M'i 1 M2, M'2 ..., etc., which were moreover originally their own projections on the extended profile of the pleated structure. Under these conditions, it appears that conversely, the small.
folds B, B'o and BIB'1 of the pleated structure must be considered as the final positions reached at the end of material transport, in planes perpendicular to the sides of the pleated structure,
of lines MIA'o and M'lAl originally belonging to the flanks A1A'o and AIA'1 of the pleated structure.
During the course of the separation of the pleated and seasoned structures operated as explained above, the small folds A, A'o of the same side of the seasoned structure which were neighboring,
moved away from each other at a distance equal to twice the space between small folds and finally disappeared on the sides when the structure became folded again. Under these conditions, the section of seasoned structure considered must be considered, conversely,
as being the result of the effective transport in positions B @ B'o and BIB'1 of material lines M1A'o and M'lAl linked to the flanks of a pleated structure of equal extent delimited by two neighboring straight sections distant l ' one from the other at an interval equal to two spaces between small folds of the rafter structure.
An identical conclusion can be drawn, as will appear later, with regard to cored structures and related folded structures of any type.
The mechanical shaping device which is the object of the present invention applies the above observations to form, slice after slice, any seasoned structure from the initial pleated structure which is capable of it, by acting in an appropriate manner on them. sides of the pleated structure,
following regularly spaced lines to physically transport these lines to the positions which they are ultimately to occupy in the seasoned structure.
In view of the foregoing, it appears that the mechanical means suitable for producing the linear piling of a flat sheet of unlimited length must be arranged so as to first ensure the continuous longitudinal pleating of this sheet. This pleating does not present any particular difficulty in its execution.
The preferred device implemented by the invention, to achieve it is shown schematically in the overall views of FIGS. 4 and 5.
As can be seen in these figures, the sheet 1 to be shaped (for example a sheet of paper), resulting from a roll 2, first develops vertically, then, after having approached a flat support table 3 whose rear edge 3a (fig. 5) has a curvature defined by an arc of a circle <I> a </I> d corresponding to the convergence imposed by the progressive tightening of,
longitudinal folds in the course of formation, it extends horizontally before entering suitably folded into the chevring machine shown schematically -in 4.
On either side of the sheet 1 moving between the table 3 and the rafter machine 4, there are a number of pairs of rollers 5a, <I> 5b, 5c, </I> etc. , suitably driven in rotation and which are made up of juxtaposed frustoconical rollers whose taper increases progressively at the same time as their axial length decreases,
so as to marry the. forms folds progressively deeper and closer together which must end in the pleated structure serving as the starting point for the chevroning operation.
We see in fig. 6 the shape of the rollers making up one of the first pairs of rollers, 5b for example ,, at the start of pleating, and in FIG. 7 the shape of the rollers making up a pair of rollers, 5n for example, at a more advanced stage of pleating.
The pleating is thus carried out under excellent conditions. The only precaution to be taken is to move each pair of rolls far enough away from its neighbors so that the sheet 1, whose edges are parallel both at the exit of the roll 2 and after final pleating, can, in favor of faculties of elastic elongation of the material of which it is made, present with converging external edges during the progressive forming of the plies.
Under the action of the pleating rollers, the pleated sheet 1 progresses in a rigid manner at a well-determined uniform speed and it enters the chevronning mechanism 4 to come out in 6 in the form of a seasoned web of indefinite length . The constitution and mode of action of the chevronnage mechanism are analyzed in detail below with reference to FIGS. 8 to 13.
The pleated sheet 1 first penetrates through a die 7 (see FIGS. 9 and 10), the internal shape of which 7a does not exactly match, although with a certain sliding play, the zigzag profile of the large folds. Two heights of small transverse folds in front of the exit of this first die 7, is the rear entry face of a second die 8 (see Figs. 9 and 11) whose internal profile 8a is, taking into account a certain tightening, that of the finished che vronnée structure, with its tight folds, as seen in fig. 9.
In the vertical median plane XX'-YY 'which is located at an equal distance from the faces facing the dies 7 and 8, takes place a double series of pleating blades 9 and 10 (see fig. 8 and 9) whose useful leading edges are respectively inclined with respect to the vertical along the angles of the folds wise and whose free ends end respectively at points Mo, Mi, M., ...
, etc., and M'o, M'1, M'Il ..., etc., defined above. All the blades 9 located on the same side of the pleated structure are secured to a transverse blade holder 11, while all the blades 10 located on the other side of said structure are subject to a blade holder 12.
The two blade holders 11 and 12 have respectively at their ends fingers 13a, 13b and <I> 14a, 14b </I> which are engaged and slide in inclined grooves 15a, 15b and <I> 16a, </ I> 16b provided in the frame (not shown in Figs. 8 to 13) which supports the dies 7 and 8 and the blade holders.
At the origin of the shaping cycle of a slice of the seasoned structure, all the previously formed ribbed structure took place beyond the rear face of the die 8, as seen in C @ D "Eo. .., C'oD'oE'o ... ClDlEl ..., etc., in fig. 9.
The space between the two faces being vis-à-vis the dies 7 and 8 is then lined with a length of pleated sheet equal to twice the interval between small folds of the seasoned structure.
As soon as the cycle begins, the blade holders 11 and 12 move respectively along the arrows f, e <I> t </I> f2 (fig. 8) and the leading edges of the two series of blades 9 and 10 come into action on the sides of the pleated structure, the dies 7 and 8 being simultaneously moved along the arrows f'1, F'2 (fig. 9)
so that their internal faces approach each other. The movements printed on the blades 9 and 10 and on the dies 7 and 8 are, of course, at all times, those which correspond to the formation of the young. folds.
In practice, given that the pleated sheet 1 progresses towards the die 7 at a uniform speed, the assembly which has just been described can only function properly on the condition that an artifice intervenes in order not to influence the respective positions of the movable elements which are in motion at the same time as the pleated sheet, namely the dies 7 and 8 and the blade holders 11 and 12.
To this end, the frame which supports the dies and the blade holders is mobile and is driven by a sinusoidal movement which is imparted to it by a mechanism which will be described later and which comprises, in principle, a connecting rod whose head is journaled. on an eccentric describing one revolution per seasoning cycle. The excen tricity of the latter is such that the frame is animated at time zero at the start of the cycle (fig. 8 and 9) with a movement of maximum intensity exactly equal to that of the pleated sheet 1. This movement then decreases. to become zero at the end of a quarter cycle.
During the second quarter of the cycle, it grows again up to the speed of the folded sheet but in the opposite direction. During the third quarter, it decreases until it becomes zero, then increases again during the fourth quarter of the cycle to reach in intensity and direction the speed of the continuous movement of the paper. At this time, the two dies 7 and 8 therefore strictly accompany the pleated sheet.
Under these conditions, during the first quarter of the cycle, the die 7 advances relative to the frame only exactly what the latter loses by slowing down its movement relative to the folded sheet. During this same time, the die 8 comes, relative to the frame, to meet the die 7 with a movement strictly equal to that of the latter, although, of course, in the opposite direction.
Long before the dies meet, as soon as the folds are sufficiently marked for their folding to continue on its own (result which is achieved, for example, in the position of the members shown in Figs. 12 and 13, the points such as Mo, Ml, Me ... M'o, M'1, M'2 ..., etc., having been brought by the ends, blades 9 and 10 in NI, N,, N.3 , No, Nl, N2 ...
), the blades 9 and 10 emerge from the seasoned structure and the two dies 7 and 8 quickly return to their positions of maximum separation.
As soon as this change of direction of the movements of the blades and the dies occurs, the pleated sheet 1 slides rapidly through the die 7 and, under its pressure, the folds such as AONOCo, A'oN'oC'o, AINICI, A'IN'ICI ..., etc., gradually accentuate until reaching the shape of the first slice A @ B, Co, A'oB'oC'o, AlBlCI, A'IB'ICI. .., etc., shown in FIG. 3.
This accentuation occurs slowly because the die 8 moves away according to a movement (always identical in absolute value to that <B> of </B> die 7) which is more and more close to that of the pleated sheet. . This movement is, in fact, at any time, the algebraic sum of the movement of the frame which tends towards a value equal to that of the movement of the pleated sheet and of the same sign, and of the proper movement of the die 8, also in the same way. sign, and which tends to 0 before reversing.
As soon as the dies begin their return movement, the internal face of the dies 7 drops the A@N.Co, A'oN'oC'o ... etc. folds. These therefore advance relative to the median plane of the blades 9 and 10, so that each of them can resume its original position of FIGS. 8- and 9 without meeting the fold already formed behind itself.
Just before the end of the cycle, the various mobile organs have therefore returned to their respective starting positions and are ready for its renewal. The movable frame advances in fact again with a movement equal to that of the pleated sheet 1 and in the same direction, the two dies 7 and 8, immobile, are spaced from each other by a distance equal to two small folds, and the blades 9 and 10 are already in contact with the sides of the longitudinal folds of the pleated sheet which have advanced under it.
The succession of such cycles thus ensures, due to a doubled fold, e formed during each of them, the continuous chevroning of the pleated sheet. The mechanical arrangements specific to communicating to the various mobile elements the movements imposed by the cycle described above may vary, in particular according to the requirements of the particular studded structure to be formed:
width of the sheet, stiffness of the material, respective dimensions of the small and large folds, etc. Figs. 14 and 15 represent respectively in longitudinal section and in transverse section, and in somewhat diagrammatic form, a seasoning machine implementing the cycle in question and more particularly suitable for producing, under a continuous flow,
the capping in a horizontal sheet of a strip of filter paper of medium width, the longitudinal pleating of which is carried out according to the overall diagram of FIGS. 4 and 5.
As shown in this example, the machine comprises a fixed main frame 17 comprising at its upper part two parallel guide bars 18a and 18b, the axes of which are situated in the horizontal plane of advance of the pleated sheet 1 coming from of the pleating device shown in FIGS. 4 and 5, and on which both the movable frame 19 to which the blade holders 11 and 12 equipped with the legs 9 and 10 are attached are capable of smoothing horizontally,
and sleeves 20 and 21 respectively carrying the dies 7 and 8.
The movement of all the components is controlled by a motor 22 which transmits its rotation, by a screw reduction 23 and tangent wheel 24, to a shaft 25 journaling in bearings 26, 27 and 28 which are integral with the base of the frame 17.
On the shaft 25 are mounted a peripherally acting cam 29, intended to control the movements of the dies 7 and 8, a drum cam 30 intended to control the movements of the blade holders 11 and 12, and the eccentric 31 intended controlling the sinusoidal movement of the movable frame 19.
The cam 29 acts on a roller 32 mounted on a vertically movable connecting rod 33 which is guided at its lower part by a fork 33a overlapping the hub of the cam 29, and which is connected to its. upper end to two symmetrical angled levers 34 and 35 pivotally mounted under the movable frame 19 and connected on the other hand respectively to the die-holder sleeves 20 and 31.
The cam-drum 30 acts on a roller 36 mounted at the lower end of a lever 37 oscillating on a support arm 38 and whose upper end is connected to two symmetrical rods 39 and 40, which are connected to the other leaves respectively to the blade holders 11 and 12, these being mounted on the movable frame 19, as indicated above,
in inclined guide grooves 15a, 15b, 16a, 16b formed in the lateral parts 19a, 19b of said frame.
Finally, the eccentric 31 acts on the lowered oven end 41a of an angled lever 41 oscillating on a fixed support 42 and connected on the other hand to the movable frame 19.
The machine thus formed, reproducing the chevranning cycle described above, makes it possible to continuously shape all the seasoned structures composed of parallelograms, whatever their dimensions, provided that their enveloping surfaces are flat and parallel.
Its constitution allows, consequently, also the shaping of corrugated corrugated structures since these are nothing other than structures composed of equal and symmetrical parallelograms,
but having two of their parallel curvilinear sides due to the edge lines of such wavy structures being sinuous. In this case, the parts of the machine work in exactly the same way.
Only the profile of the blades 9 and 10 and the anterior internal contour of the die 8 must naturally match the shape of the curvature which acts as a fold at the corresponding points of the structure.
The description which will follow now relates to the application of the invention to the shaping of seasoned structures composed of equal and symmetrical trapezoids and the enveloping surfaces of which are constituted by concentric cylinders, that is to say of seasoned structures appearing in a generally tubular form, such as those used to constitute wire cartridges.
In what follows, it has been assumed first of all, for the sake of simplicity of the explanations, that it was a question of producing a seasoned structure with three branches. Only the last diagrams, which relate to a machine specific to the implementation of the analyzed process, relate to normal raftering comprising a greater number of branches distributed over the periphery of the tubular assembly, for example a rafter to twenty-two branches.
The circular seasoned structure being formed which is shown in Figs. 16 and 17, respectively in elevation and in plan, is formed from a prismatic tubular assembly with three equal faces, itself formed from a cylindrical tubular assembly obtained by one of the processes which will be described below -after, and which has been transformed, by means which will also be described, into a regular stellate tubular prism.
The part of fig. 16 located; above the plane Z., - Z '. represents the tubular star prism before chevroning, while the part located between the plane Z., - Z'2 and the plane Z3 - Z'3 represents a row of folds of the seasoned structure being formed, and the part located at the -below of plan Z.3 - Z'3 represents rows of folds of the fully formed seasoned structure.
Figs. 16 and 17 show that all the sections such as those determined by the planes Z3 - Z ';
3, Z3 - Z'3 are identical and project in plan following the line <I> jkl in n p. </I> Sections W., - VII, W3 - W'_, are also identical to each other and are projected in a plane following the line j <I> k 'l' </I> in '<I> n </I> p'. These two types of projections are of course equal but they are reversed.
Under these conditions, it appears that if one straightens vertically on a section such as Z3 - Z'3 a bent element of rafter, such as j <I> k 'l' l k j, </I> for example,
it comes to occupy the side whose trace in plan is j <I> k 1. </I> This same remark being applicable to the two other folded joist elements the in '<I> nnml and </I> tz '<I> p' </I> j <I> jpn </I> being part of the same horizontal section,
it is clear that each of the fold elements of the developed chevronnage straightens along the three flanks of the same horizontal slice of a tubular prism whose trace in plan can be <I> jk Z </I> in <I> n p. </I> The height of each slice of this prism between two planes such as Zl - Z'1 and Wl - W'1 (fig. 16)
is equal to the distance between each of the small folds of the rafter.
It can thus be seen that FIG. 16 defined above as representing such a prism above the plane Z # - Z ',, then a beginning of the rafter between the planes Z., - Z'. and Z3-r3, and a chevroning terminated between Z ,,, - Z ',, and Z.-Z' ,, is in principle correct.
In reality, it is not quite so. It is not, in fact, the rectilinear edges of the prism, which become the peripheral edges <B> if, </B> ll ', nn' of the seasoned structure.
In fact, during the raftering a slight deviation of the edges of the prism occurs in one direction or the other, around the central point located at mid-height of each slice delimited by planes such as Zl - Z'1 and Wl - W'1, a point which alone is common.
The six weak half-deviations, opposed two by two, which take place on the three edges of the prism, on either side of the median plane of each of the slices of this one, are mutually compatible. Ultimately, the tubular prism has very exactly an area equal to the sum of the folds d ;. corresponding circular chevronage.
The foregoing considerations make it possible to understand how circular chevroning can be carried out by proceeding by bending, slice after slice, and in the proper direction, a tubular prism having an appropriate profile. Examination of fig. 16 and 17 shows that the circular chevronnage which is represented there is, in short, the result of the transfer in the planes W ,, - W '. ,, W3-W'3 and W, - W'-, of the sections of the prism originally located equidistant from straight sections such as Z., - Z '. ,, Z .;
- Z '. ,, Zï - Z'., Separated from each other by two heights of small transverse folds. However, it appears that, during the course of bending, the broken traces of the prism such as j <I> kl </I> become fk 'l' at sections such as W_, - W ', because a bend oblique forms between k and k 'to allow the two halves of the sidewall to flip over one another.
As, during the transfer, the movements of the segments f <I> p, lk </I> and <I> nm </I> are made parallel to themselves, the point p ", projection of p 'on jp comes in p 'while k ", projection of <I> k' </I> on <I> lk </I> comes in <I> k '</I> and <I> m", </I> projection of <I> in '</I> on <I> n ni </I> comes in'.
The differences between the lengths <I> jp "</I> and j '<I> p', lk" </I> and <I> l 'k', </I> and <I> nm "</I> and ri in 'are precisely those which result from the confusion made between the rectilinear edges of the prism in horizontal projection and the broken lines formed by the peripheral folds of the rafter.
In view of the foregoing, it appears that the means suitable for producing the circular chevroning of a sheet of foldable material of indefinite length and constant width must be arranged so as to ensure successively - the formation of a cylindrical tubular assembly of indefinite length as well; - The transformation of this set into a star prism comprising the desired number of branches; - the actual seasoning.
The continuous formation of a tubular assembly does not present any particular difficulty. However, it imposes to be able to dispose of a relatively large space because the permeable sheets which are suitable for the constitution of filter cartridges, and especially the papers, remain, at the large widths of use imposed,
fragile materials which only lend themselves to insensitive deformations and which must, of course, be avoided from crumpling or stretching.
One can in particular cover, for this training, one of the following four processes. The first process, the execution of which is shown schematically in FIG. 18, is the most rudimentary.
Strictly speaking, this process does not provide continuous production. It consists in cutting transversely, in the strip of material 51 which unwinds from the roll 52, sections of suitable length which are assembled by their edges, along a generatrix, to constitute distinct tubular elements such as 53a, 53b, 53c , ... which are then brought together end to end.
The second process, shown schematically in FIG. 19, consists in unwinding from the roll of material 52 a strip 51 of sufficient length so that it is possible to gradually bend it in the longitudinal direction until the dry edges meet at 54.
At this point, the assembly of the edges of the sheet is ensured by an appropriate device, comprising for example a support member 55 supported by a fixed arm 56 which penetrates inside the rolled sheet and a junction member outside, shown schematically here in the form of a wheel or wheel 57. After passing through a circular guide such as 58, the tubular assembly 53 then emerges at 59 correctly formed.
The third method, shown schematically in FIG. 20, is similar to the previous one but provides for the formation of the tubular assembly from two strips 51 <I> a, </I> 51 <I> b </I> coming from two parallel rollers 52a, 52b and which are curved symmetrically until their opposite edges meet two by two to be assembled by means of devices 55-57 similar to that described with reference to FIG. 19.
In this case, the final tube 53 therefore has two diametrically opposed longitudinal assembly lines. The mechanical installation making it possible to carry out this process is naturally much less cumbersome than the previous one,
thanks to the fact that the curvature of the two symmetrical bands to bring them to a semi-cylindrical shape can be carried out over a considerable length. smaller than the curvature of a single strip to form a complete cylinder.
The fourth method, shown schematically in FIG. 21, consists in winding the strip 51 coming from a roll 52 along the helix of the tubular assembly 53 to be formed, which is determined by its own width, as a function of the diameter of this assembly.
To this end, the sheet is driven in rotation around the geometric axis of the tubular assembly to be formed by a turntable 60 to which an adjustable support 61 is attached to which the bearings of the roller 52 are fixed.
The edges of the helically wound strip are assembled as in the examples of FIGS. 19 and 20 by means of a wheel or thumbwheel 57 which cooperates with an internal support member 55, the latter however here being integral with the shaft 62 of the plate 60 and rotating with the latter. The latter process involves the use of mechanical arrangements that are more complex than the previous ones but, on the other hand,
it has the advantage of allowing tubular assemblies of all diameters to be made while using only a limited number of standard strip widths. It suffices, in fact, to vary the pitch of the assembly propeller as a function of the diameter of the tubular assembly to be formed in order to be able to use all available widths of ban.
Such a process therefore practically eliminates scraps and losses of material.
In the various methods described, the assembly of the edges of the strip (or of the strips, in the case of FIG. 20) can be carried out without distinction by any means capable of carrying it out normally according to the nature of the material constituting the strip. ban de: gluing, stapling, sewing, welding, etc.
The transformation of the cylindrical tubular assembly obtained by one or the other of. The above methods in a tubular star prism naturally having the peripheral dimension do not present any significant practical difficulty either. It suffices to act on the outside of the tubular wall,
following generators thereof, as many rotating rollers, arranged in radial planes forming equal angles between them, that the star prism must finally include branches, with the proviso that a hedgehog consisting of as many edges is placed axially inside said tubular wall to maintain the shapes and tension of the sides of the prism.
Figs. 22 and 23 schematically show, in elevation and in plan, a mechanical embodiment of such a device arranged to continuously form a tubular star prism with three branches, similar to that of FIGS. 16 and 17. We see at 63a, 63b, 63c, the three forming rollers, arranged in a star, and between which the tubular assembly 53 is caused to move axially along arrow F.
These rollers are driven in rotation around their respective axes, in the direction of the arrows f, by a motor turntable 64 provided with a central opening 64a through which the tubular assembly 53 passes, and which has a toothed toothing. spiral with which mesh appropriate teeth provided at the periphery of said rollers.
In 53a, at the upper part of fig. 22, the tubular assembly is still cylindrical; in 53b, at the exit of the plate 64, it is spangled because the three rollers 63a, 63b, 63c have progressively stretched the concave folds which they form on it on the three edges of a h6ris- son 65 suspended axially in its interior.
The differences in length, moreover very small, which exist between the concave folds and the convex folds of the intermediate tubular section undergoing transformation, between the initial circular section and the completed star section, are absorbed without any complication, at the even out of the rollers, at the point where the edges of the prism cease to converge, by a very weak fretwork of the folds which takes place automatically and which it suffices not to oppose.
The operation of raftering the star prism obtained, conforming in all respects to the plots of FIGS. 16 and 17, is finally produced mechanically as follows (see fig. 24 to 29).
Under the combined action of the device for forming the cylindrical tubular assembly and the rollers for forming the star tubular prism, the latter advances continuously and while remaining rigid, at a well-determined speed.
It first penetrates (see fig. 24 and 25) into a first star-shaped die 66 where -it takes the asymmetrical form <I> jk L </I> <I> in </I> n <I> p </I> which has been described above with reference to FIG. 17 and which differs very little from the symmetrical shape imparted to it by the pebbles.
At two heights of transverse folds below the lower face of the die 66, there is a second die 67, the profile of which is determined so as to receive with a certain diametral clamping the folds of the circular chevron structure, as and when measure of their training.
Between the two dies, at an equal distance from their faces facing each other, are arranged three pleating blades 68, 69, 70 having an appropriate angular profile and which are mounted integrally in a star on a fixed assembly, one of which is embodiment will be described later, with the movable members necessary to control their various movements.
In fig. 24 and 25, the blades 68, 69 and 70 are shown in lines; solid in the released position they occupy when a seasoning cycle begins, and in dotted lines in the position they come to occupy when they are removed. are advanced radially until contact with the three sides of the prism on the lengths <I> jp ",
lk "</I> and <I> n in". </I> It is at this same point in the cycle that the three blades emerged from the folds of the seasoned structure formed during the previous cycle, in a to allow these folds to tighten axially without obstruction.
Figs. 26 and 27 represent the respective positions of the elements described above when the three blades 68, 69, 70 have laterally transported the portions of the sides <I> jp ", lk" and nm "</I> far enough towards the sides <I> I 'p', l 'k' and n 'in' </I> so that the folds formed are clearly marked. During this same time, the two dies 66 and 67 have approached the blades symmetrically by movements pro portioned to the axial displacements of the transverse folds being formed, so that they strictly accompany the corresponding portions of the tubular prism.
Figs. 28 and 29 represent the respective positions of the different organs at the end of the seasoning cycle. The blades 68, 69, 70 are completely clear of the folds and the faces of the dies 66, 67 which face each other are brought closer to the blades at a position which will not be exceeded. The cycle will be finished and ready to reproduce when the dies and the blades have returned to their respective positions in figs. 24 and 25.
In the meantime, under the thrust of the prism, the last two folds formed asserted themselves and took their place inside the die 67.
Figs. 30 and 31 show, respectively in vertical axial half-section and in elevation, the main organs of a machine built to continuously form, according to the operating cycle which has just been described, a circular seasoned structure comprising twenty-two peripheral branches.
In this embodiment, the die 66 intended to receive the initial star tubular prism is integral with a plate 71 while the die 67 intended to receive the finished seasoned structure is integral with another plate 72.
The twenty-two folding blades 73 are distributed regularly around the central axis of the assembly on a fixed circular plate 74 secured to a frame 75. Each of the blades 73 is provided with two longitudinal grooves 73a, 73b, in each one. of which are respectively engaged guide screws 76, 77 which secure the blades 73 to suitable spacings on two angularly movable rings 78, 79, mounted on the fixed plate 74.
Each blade 73 is further provided with a tenon 80 which is engaged in one of the twenty-two spiral-shaped grooves 81 which a third movable ring 82 has mounted on the plate 74 between the rings 78 and 79.
As can be seen, thanks to this arrangement, it is possible, by an appropriate combination of rotational movements imprinted, simultaneously or not, on the three rings 78, 79 and 82 on the plate 74, to cause the blades 73 to describe Varied identical movements, corresponding to the forward and backward movements and to the lateral displacements imposed by the seasoning cycle described above.
In fact, the angular movements, of very small amplitudes, of the three rings can be determined by the action of three connecting rods which are connected to them and which themselves receive their thrust from three different cams of appropriate profiles, turning from concert on the same motor shaft. A schematic embodiment of this mechanical arrangement, not shown in FIGS. 30 and 31, will be indicated later.
For their part, the dies 66 and 67 are driven axially towards one another and then separated from one another by the action of a fourth ring 83 movable angularly on the plate 74 and which carries, for example , six peripheral ramps distributed around its perimeter in two identical series, alternating from two to two,
and whose actions are transmitted respectively to each of the die-carrying plates <B> 71 </B> and 72, by two series of three rollers such as 84 and 85 (see fig. 32 and 33) mounted in rods traction 86 and 87 connected to said plates.
Return springs 88 and 89 respectively provide support for rollers 84 and 85 on the ramps of ring 83 which correspond to them, as well as the return movements. The ring 83 is itself driven in rotation in the same way as the rings 78, 79 and 82 by a connecting rod subjected to the action of a fourth cam mounted for this purpose on the same motor shaft as those which control. the other three trays.
The twenty-two branching device which has just been described operates very exactly according to the cycle described above. Under the action of their respective control cams, describing one revolution per seasoning cycle,
the rings carried by the plate 74 in fact simultaneously describe to the two dies 66 and 67 and to the twenty-two blades 73 all the movements which make up this cycle.
Fig. 34 is an overall schematic view, on a reduced scale, of a complete circular chevronnor machine, that is to say comprising a device for forming the starting cylindrical tubular element, a device for transforming this element in tubular star prism, and the device for carrying out the chevronnage itself,
these devices being distributed vertically between two floors of the same building.
On the upper floor is the device for forming the cylindrical tubular element, which is here of the type shown in FIG. 21. On the floor 90 is arranged a fixed rolling platform 91 on which rolls the rotating circular plate 60 carrying the bearings of the roller 52 from which the strip 51 intended to constitute the tubular element is unwound,
the plate 60 being centered on a circular bearing surface 92 integral with the platform 91 and arranged in line with an opening 90a which passes through the floor 90.
The plate 60 receives its rotational movement, at a suitably reduced speed, for example from a motor shaft 93 located on the floor below, by means of a transmission 94 which. actuates a worm 95 meshing with a set of teeth 60a provided at the periphery of said plate.
At a suitable distance above the roller 52 is mounted an idle return cylinder 96, also supported by the turntable 60 by suitable means (not shown in the drawing) and which is intended to return the web 51 to the axial region of the device where the helical winding of said strip is carried out.
This is driven at the exact speed desired by a feed cylinder 97 inclined according to the slope of the winding propeller and which takes its rotational movement from a rotating joint 98 meshing with a fixed central pinion 99 don the axis is attached to the ceiling 100. The cylinders 96 and 97 are naturally orientable.
A hedgehog 65, as described with reference to Figs. 22 and 23, immobilized by a rod 101 in the axis of the assembly, cooperates in the formation of the tubular assembly in the upper part and, below, in the formation of the star prism. The helical assembly of the edges of the strip takes place at 57, continuously, by one of the means indicated above: gluing, sewing, stapling, welding, etc.
The tubular assembly being formed gradually descends, without rotating, with its own weight aiding, sliding over the ridges of the hedgehog 65, and it passes through the platform 91 and the opening 90a in the floor.
On the floor below, this assembly is transformed into a star prism under the action of a device as described with reference to FIGS. 22 and 23, comprising rollers 63 driven by the engine plate 64.
The latter is itself driven at a suitably reduced speed from the motor shaft 93, by means of a transmission 102 which actuates an endless screw 103 meshing with a toothing provided at the periphery of the plate 64.
Below the plate 64, the star prism penetrates the rafter device which comprises, as described with reference to FIGS. 30 and 31, the plate 71 carrying the star die, the frame plate 74 carrying the rafter blades, and the plate 72 carrying the receiving die of the finished circular rafter structure.
We see schematically at 104 one of the connecting rods intended to control the angular movements of the movable rings carried by the plate 74, these connecting rods being actuated by cams 105 which are wedged on a common shaft 106 driven in rotation, at speed. suitably reduced, from the main motor shaft 93,
by means of a transmission 107 comprising for example a worm screw mechanism 108.
The circular chevron structure exits at the base of the device in the form of a coil 109 which is received by a gutter 110 at the end of which it can be actuated in sections of suitable length by a movable circular blade 111.
As emerges from the foregoing description, the various members of the assembly are advantageously actuated from the motor which drives the turntable 60, which makes it possible to ensure strict proportionality between the peering and the progress of the operation. strip 51.
There is, on the other hand, interest in interposing immediately before the rigging device a safety device, such as a variable speed drive,
capable of rigorously proportioning at all times the speed of rotation of the shaft 106 of the cams of the chevroning device to the effective penetration of the star tubular prism into the star die carried by the plate 71.
Of course, by suitably combining the different devices described, it is also possible to constitute a mechanical assembly, the general axis of which is known to be disposed horizontally instead of being vertical as in the example of FIG. 34.
Figs. 35-39 relate to an improved variant of the rafter device for forming rafter structures into flat sheets.
As shown in the schematic view of FIG. 35, this device comprises, in principle, a frame 112 comprising a flat horizontal bearing surface on which is mounted a lower rafter grid designated by the general reference 113.
Above the lower grid 113, and parallel to it, is disposed an upper grid 114 which is mounted so as to be able to slide on vertical columns 115 under the action of a hydraulic thrust member 114a. Or other,
in order to be alternately closer and further away from the lower grid 113.
Each of the grids. comprises two side rails 116 profiled so as to each form two parallel rails 116a, 116b facing one side member to the other, and in which are respectively guided, as seen for the lower grid in the schematic plan view of FIG. 36 and in the detail views of FIGS. 37 to 39,
many support blades 117 and as many rafter blades 118, placed alternately with respect to each other. The support blades 117 and the rafter blades 118 have an identical serrated edge in which the profile of each tooth corresponds to the profile of a fold of the strip to be chevroned, previously pleated according to one of the methods which will be described below. -after.
It will be understood, from the description which follows, that the rafter blades 118 here assume the function of the members 11 and 12 called blade holders in the description of FIGS. 8 to 15 and that their teeth correspond to the coring blades 9 and 10, while the support blades 117 play the role of the dies 7 and 8.
As a result, during the rafter operation, the support blades 117 of each grid must move closer to each other by translation parallel to their respective planes, while the chevronnage blades 118, arranged between them in a median position,
must move transversely to form the folds of the seasoned structure, applying the graphic technique described with reference to figs. 8 to 13.
To this end, the blades 117 and 118 making up each of the grids are successively connected to each other (see fig. 37 to 39) by a chain formed of double links 119 in number corresponding to the number of blades and of which the articulation pins 120 are alternately attached to the blades 117 and to the blades 118 by yokes 121 and 122 welded respectively to the ends of said blades.
On the other hand, the guides 116b of the side members 116, in which the rafter blades 118 are guided, have, beyond the position occupied by the grid in its initial state of rest, oblique parts 116c forming ramps, delimited on each slide by points r1, r2,
and which connects to parts <I> 116d </I> parallel to the general direction of the slides 116b (see fig. 36 and 37). Under these conditions, when the entire grid is pushed in the direction of arrow F (fig. 36), which can be achieved by means of a piston not shown in the drawing, the support blades 117 are shifted parallel to themselves in the guides 116a (fig. 38),
while the rafter blades 118 undergo the passage of the ramps 116c, between r1 and r2, a transverse displacement which, through the intermediary of the connecting links 119, results in an oblique movement having the effect of bringing closer the blades <B> 117 </B> of blades 118.
When all the blades shown in fig. 36 as initially occupying the space between the anterior end of the side members <B> 116 </B> and the points r1, have crossed the ramps 116c, they come to occupy the restricted space between the points r2 and l the rear end of the side members 116.
Taking into account the above explanations, the rafter operation is carried out as follows. Place on the lower grid <B> 113, </B> placed in the position of FIG. 36, a folded band element (fig. 40) so as to present regular folds whose profile corresponds to that of the teeth of the blades <B> 117 </B> and 118,
on which these folds are interlocked as seen in fig. 38 where the pleated band element is shown in section by the outline in large lines 123.
The upper grid 114 is then lowered by causing the thrust member 114a (fig. 35) to act, so that the teeth of the blades 117 and <B> 118 </B> of said grid fit into their position. turn in the folds of the band element 123, until these folds are clamped between the two grids (fig. 38), then the assembly of the two grids is pushed into their respective guides using piston provided for this purpose (not shown).
After having crossed the ramps 116c, the rafter blades 118, moved laterally according to the process described above, come to occupy the position shown in FIG. 39, at the same time as they approach the support plates 117, thus forming, wave after wave, the rafters in the folds <B> of </B> the band element 123.
When all the slats have passed the ramps 116c and are tightened in the space between points r2 and the rear end of the side members <B> 116, </B> the raftering is finished and <B> the ele- </B> ment of band 123 has the appearance shown in plan in FIG. 41. To release the born rafter structure, it suffices to raise the upper grid 114 to the position shown in FIG. 35.
Figs. 42 to 46 show a transverse pleating device capable of being used in conjunction with a chevroning mechanism as described above to constitute a united complete chevroning machine making it possible to simultaneously carry out the corrugation chevroning,
cross sections of several superimposed leaves from bands of indefinite length.
In the example considered, the device comprises (fig. 42 and 43) five rolls of strips <I> 124a, 124b, </I> 124c, <I> 124d, </I> 124e, mounted in parallel with anise of the supports 125a, 125b, ... 125e arranged on a common base 126 and in which they: can rotate freely.
The strips <I> 127a, 127b, ... </I> 127th that unwind from these rolls under. the pulling effect of two pairs of pleating rollers 128, 129 described later in detail, pass over return rollers 130a, 130b, ...
130e whose axes are arranged in the same horizontal plane, so that they are superimposed on each other, and they pass between two pressing rollers 131, 132 which apply them closely against each other before their arrival between the pleating cylinders.
The pleating cylinders 128, 129 bear at their periphery, as can be clearly seen in FIG. 46, regularly spaced rollers 133, mounted parallel to the axes of said cylinders, and which are intended to form the transverse folds by taking in the passage, in the superimposed bands,
the amount of material required for this training. The whole, pleated emerging from the cylinders 128, 129, is housed in a reception box 134 by pushing a pneumatic piston 135 engaged in this box and playing the role of a spring (see FIG. 44).
The receiver 134 and the piston 135 are secured to a plate resiliently mounted on a frame 137 which also supports the pleating cylinders <B> 128, </B> 129.
Between the two parts making up each of the pleating cylinders 128, 129, there is provided a free space in which is engaged an extension 134a of the receiving box 134 (see fig. 45), this extension being intended to grip the folds as soon as they are released. formation in order to prevent them from being rotated by one or the other of the rollers 133.
Below the receiving box 134, there is a sharp blade 138 capable of being lowered into said box, passing through a slot 134b formed therein, to cut the pleated assembly when the inbox contains the sufficient number of envelopes. As soon as this sectioning is carried out,
an ejection piston 139, provided on one of the sides of the receiving box, laterally pushes the pleated element which, at the end of its stroke, assumes position 140 shown in phantom in FIG. 45. When the piston 139 returns to its starting position, the blade 138 is released from the box 134.
At this time, the compression piston 135 returns to meet the folds which have formed in the meantime.
We thus obtain sections of pleated strips having a quintuple thickness and which are placed one by one, by hand or mechanically, between the grids 113 and 114 of the previously described chevroning mechanism, so that their folds interlock. on the teeth of the blades making up said grids. After completion of the chevroning operation,
removal of the five-fold rafter structure born and return of the grids 113 and 114 to their initial position, the rafter device is ready to receive the new five-fold pleated section which, at the end of the same period,
just ejected from the pleating machine. A worker can thus ensure manually, with a very high output, the production of experienced structures. in which the enlarged flank waves are transverse, with respect to the longitudinal direction of the starting bands.
Figs. <I> 47a, 47b, 48a, 48b, </I> 49 and 50 relate to a machine designed to continuously season, without manual intervention, bands of indefinite length, forming in them side waves longitudinal.
Although these figures only show a single band, the machine they represent could equally well overlap several superimposed bands.
In this embodiment, the machine comprises a roller 141 mounted in a support 142 and from which the strip of material to be chevroned 143 unwinds. After having passed under a return roller 144 and then around a horizontal rule 145 having a suitably curved front profile , the ban of 143 is caught between two series of endless belts 146, 147 held by end rollers 148, 149 and by intermediate rollers 150a, 150b, 150c, mounted on a frame 151 fixed on the frame <B> 152, </B> said belts being arranged so as to converge going from the rollers 148 towards the rollers 149, as seen in FIGS. 48a and 48b.
According to an advantageous embodiment, the belts 146, 147 can be formed by steel wire springs with contiguous turns guided in peripheral grooves of the intermediate rollers 150a, 150b ... and of the end rollers 148, 149 , as shown in the large-scale partial section of FIG. 50.
Arriving in the vicinity of the end rollers 149, the web 143 is creased longitudinally but irregularly because the converging folds cannot by themselves convert to parallel folds without some disorder. At the exit of the belts 146, 147 is disposed a transverse die 153 carrying small springs 154a, 154b directed alternately upward and downward and which engage in the folds of the strip 143, thus ensuring perfect ordering. of these.
After passing over the springs 154a, 154b, the pleated strip engages between the grids 113 and 114 of a rafter device as described with reference to FIGS. 35 to 39. We see in plan, on the fia. 48b, the blades 117-118 of one of the grids and the side members 116 in which these blades are guided, with their ramps 116c.
The side members 116 are themselves guided in slides 155, as can be seen in the end view of FIG. 15, and double-acting pistons 156, 157 (see fig. 47b) make it possible to push in these slides, alternatively in one direction and in the other, the frames formed by the side members 116.
The seasoning cycle then proceeds as follows: The two grids <B> 113 </B> and 114 being brought closer to each other (fig. 47b, 48b) grip the folds of the strip 143 between the teeth of their respective blades, then the frames formed by the side members <B> 116 </B> are pushed in the direction of the arrow Fl (fig. 48b) by the pistons 156 - 157. The blades 117, 118 undergoing the 'one after another, the action of the ramps 116c, the pleated strip 143, wave after wave.
At the end of the stroke of the pistons 156 - 157, that is to say when all the blades 117, <B> 118 </B> have passed the ramps 116c, the raftering is finished. At this time, the pistons, acting in the opposite direction, return the frames 116 to their starting position. All blades <B> 117, </B> 118 therefore also come back to. their initial position by pulling behind them a length of pleated band equal to that which they overlap. The grids <B> 113, </B> 114 then move away from each other and the blades flow backwards from each other at their maximum distance. In this position, the two grids are brought together again and the cycle is repeated as described above.
The machine thus arranged therefore operates continuously since it itself supplies the raftering device with the strip which folds under the effect of the traction between the webs of runner 146, 147, and makes this strip seasoned with in an uninterrupted manner at the exit of the seasoning device.