La présente invention concerne un procédé de fabrication
d'une extrémité élargie sur une corde d'instrument de musique,
par exemple de guitare et analogues et une corde fabriquée selon
ce procédé.
Dans la technique antérieure, au moins une des extrémités d'une corde de guitare était bouclée autour d'un oeillet métallique autour duquel on tordait une partie d'extrémité de la corde pour fixer l'oeillet en position.
Ce procédé présente de nombreux inconvénients, notamment en ce qui concerne son manque d'efficacité et son prix de revient élevé.
La présente invention a notamment pour but de surmonter ces
inconvénients.
A cet effet, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend la mise en place d'une partie extrême d'une corde d'instrument de musique longitudinalement à l'intérieur d'un
objet tubulaire allongé, I'application de forces de compression transversale à l'objet pour déformer celui-ci et l'application de forces de compression longitudinale à l'objet pendant que cet objet est enfermé dans une chambre de formage, les forces de compression longitudinale étant d'une grandeur suffisante pour déformer cet objet suivant la forme de la chambre de formage et pour amener cet objet à saisir la partie extrême de la corde pour empêcher un retrait de celle-ci.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en perspective éclatée représentant schématiquement un moyen de matrice et de cylindre pour la mise en oeuvre du présent procédé, le mécanisme de matriçage inférieur n'étant pas représenté.
La fig. 2 est une vue en coupe longitudinale représentant schématiquement les matrices à l'état fermé et avant l'exécution de l'étape de matriçage.
La fig. 3 est une vue agrandie correspondant à la partie centrale de la fig. 2 mais montrant l'état des éléments à l'achèvement de l'opération de matriçage (déformation latérale).
La fig. 4 est une vue correspondante montrant le début de la phase de déformation longitudinale (compression).
La fig. 5 représente les positions des pièces à l'achèvement de l'étape de déformation longitudinale (compression).
La fig. 5a est une vue agrandie représentant l'extrémité en forme de boule de la fig. 5.
Les mots corde de guitare tels qu'utilisés ici désignent non seulement les cordes pour guitares mais également pour des instruments de musique apparentés. tels que banjos, mandolines, contrebasses électriques, etc.
On se reportera d'abord aux fig. I et 2, sur lesquelles l'appareil de mise en oeuvre du présent procédé peut se composer d'une matrice supérieure 10 comportant des colonnes de guidage 1 1 s'étendant de haut en bas et une matrice inférieure 12 possédant des alésages 13 respectivement conçus pour recevoir les colonnes de guidage 11. Une broche de matriçage supérieure 14 et un ressort hélicoïdal de rétraction 15 sont montés dans une alésage et dans un contre-alésage ménagés dans la matrice supérieure 10, la broche de matriçage étant adaptée pour être poussée de haut en bas par un cylindre hydraulique 16.
Une broche de matriçage inférieure 17 et un ressort 1 8 sont montés dans un alésage et un contre-alésage de la matrice inférieure 12 et un second cylindre hydraulique 19 est prévu pour pousser cette broche de matriçage inférieure de bas en haut. L'alésage (et le contre-alésage) pour les éléments 14-15 est désigné par le repère numérique 21 tandis que l'alésage (et le contre-alésage) pour les éléments 17-18 est désigné par le repère numérique 22. L'alésage (et le contre-alésage) 21 est déporté par rapport à l'alésage (et au contre-alésage) 22 de façon que les broches d'alésage 14 et 17 agissent sur les côtés opposés d'une virole ou tube métallique 23 en des régions espacées longitudinalement le long de celle-ci.
Les cylindres 16 et 19 sont raccordés, respectivement, aux matrices 10 et 12 par des moyens appropriés, par exemple par vis (non représentées), prévues pour être insérées dans des ouvertures indiquées par les repères numériques 24 et 25 sur la fig. 1.
Les faces opposées des matrices supérieures et inférieures 10 et 12 comportent des chambres semi-cylindriques correspondantes prévues pour former une cavité de matriçage cylindrique ou chambre de formage 26 quand les matrices sont à l'état fermé représenté sur les diverses figures autres que la fig. 1. La cavité 26 communique coaxialement, quand les matrices sont à l'état fermé, avec une lumière allongée 27 de câble ou corde, laquelle communique à son tour coaxialement avec une embouchure conique ou divergente 28, comme représenté sur les fig. 1 et 2. On comprendra que, de même que la cavité de matriçage 26, la lumière et l'embouchure 27 et 28 sont chacune formées par moitié par la matrice supérieure 10 et par la matrice inférieure 12.
A son extrémité adjacente à la lumière de câble 27, la cavité de matriçage 26 est généralement hémisphérique. Les parois de la cavité à cette extrémité forment donc des surfaces de came 29 arrondies (fig. 3) qui convergent vers la lumière de câble 27. Les parois de cavité peuvent être appelées fermeture à cette extrémité.
La partie de la cavité de matriçage éloignée des surfaces de came 29 reçoit, coaxialement, un bélier cylindrique 31 ayant une surface d'extrémité 32 en creux ou concave. Le bélier 31 est relié coaxialement à un piston 33 de plus grand diamètre, ce piston étant disposé de façon coulissante dans une chambre de piston 34 dont la moitié est délimitée par la matrice supérieure 10 et dont l'autre moitié est délimitée par la matrice inférieure 12. Comme représenté sur la fig. 1, le piston 33 est relié, par l'intermédiaire d'une connexion pivotante 36, à la partie piston d'un cylindre hydraulique 37 qui est supporté, de façon appropriée, par un moyen non représenté.
Les alésages 21 et 22 et les broches de matriçage associées 14 et 17 sont espacés de distances suffisantes des surfaces de came 29 pour que la totalité de la virole 23 puisse être déplacée vers l'avant (vers la gauche) et éloignée des broches de matriçage pendant les dernières parties de l'opération de formage. Les broches de matri çage sont représentées comme ayant des parties extrêmes internes cylindriques, dont les bouts sont hémisphériques. ces parties cylindriques faisant saillie par des orifices supérieurs et inférieurs indiqués par les repères numériques 38 et 39.
Les broches de matriçage sont suffisamment rapprochées l'une de l'autre, dans le sens longitudinal de la virole ou tube, pour que le matriçage ait lieu dans des régions qui soient respectivement espacées des extrémités de la virole.
Les parties extrêmes intérieures cylindriques des broches de matriçage qui viennent en contact avec la virole ou tube 23 ont des diamètres beaucoup plus faibles que celui de la virole. Toutefois, les diamètres de ces parties extrêmes intérieures sont suffisamment grands pour assurer une prise et une flexion appropriées de la corde, par suite de l'opération de matriçage décrite plus loin.
Des moyens appropriés. non représentés. sont prévus pour ouvrir et fermer les matrices 10 et 12 et pour le montage des divers éléments en relation appropriée.
Le procédé est illustré en relation avec la mise en forme de boule de l'extrémité d'une corde de guitare déjà garnie ou de l'équivalent. Toutefois, on doit comprendre que le procédé est également de grande valeur pour les cordes nues ou non garnies de petit diamètre. Il est à remarquer que le procédé peut être mis en oeuvre avec de nombreux calibres et types intermédiaires et autres de cordes pour instruments de musique.
La corde garnie est indiquée par le repère numérique 41. Elle comprend un fil d'âme en métal à haute résistance à la traction tel que l'acier qui est relativement raide et élastique. Autour de cette âme est enveloppé. en relation d'enroulement hélicoïdal serré, un fil de garnissage 43 de métal plus mou tel que le nickel ou le bronze.
Le diamètre extérieur de la corde 41 (c'est-à-dire du garnissage hélicoïdal sur celle-ci) est légèrement plus faible que le diamètre
de la lumière 27de fil métallique (corde), ce qui fait que la corde
ne sera pas serrée dans cette lumière.
Dans la mise en oeuvre du présent procédé, l'extrémité inté
rieure d'une corde 41 est disposée longitudinalement à l'intérieur
de la virole allongée 23. Cela peut se faire en plaçant la virole 23
dans la cavité de matriçage 26 en ouvrant d'abord les matrices 10 et 12 puis en les fermant. La virole 23 est placée de façon adjacente à l'extrémité intérieure 32 du bélier 31 (quand ce bélier est
dans la position rentrée prédéterminée représentée sur les fig. 2 et
3) et également adjacente aux lumières 38-39 des broches de matriçage 14 et 17. La corde 41 est alors insérée dans l'embouchure 28 et à travers la lumière 27 et à travers la cavité ou chambre 26, dans la virole 23 jusqu'à ce que l'extrémité de la corde vienne en contact avec l'extrémité concave 32 du bélier 31.
comme représenté sur la fig. 2.
La virole 23 est un tube formé en métal relativement dur, mais suceptible de déformation et d'écrouissage quand des pressions très élevées lui sont appliquées, commé exposé plus loin. Le tube a une longueur beaucoup plus grande que son diamètre extérieur.
entre deux et trois fois son diamètre extérieur par exemple.
Comme indiqué plus haut, la longueur du tube est telle que le matriçage a lieu en des régions espacées vers l'intérieur des extrémités du tube.
Le diamètre extérieur de la virole ou tube 23 est seulement légèrement plus faible que le diamètre de la cavité 26, ce qui fait que la virole est en ajustement coulissant dans cette cavité. Le diamètre intérieur de la virole est beaucoup plus grand que le diamètre extérieur de la corde. Ainsi. le diamètre intérieur de la virole peut être compris entre environ deux fois le diamètre extérieur de la corde (y compris toute garniture sur celle-ci) jusqu'à plusieurs fois le diamètre de la corde (dans le cas de cordes de petit diamètre). Du fait que le diamètre intérieur du tube est ainsi beaucoup plus grand que le diamètre de la corde, la corde peut prendre une configuration en forme générale de S dans le tube.
L'extrémité de la corde ayant été disposée longitudinalement à l'intérieur de la virole 23. I'étape suivante du procédé comprend l'application d'efforts latéraux de compression ou de déformation à la virole afin de déformer celle-ci. En raison du déport des broches de matriçage 14 et 17 (longitudinalement par rapport au tube ou virole) comme indiqué plus haut. les efforts de compression latéraux sont appliqués en des points longitudinalement espacés le long de la virole et sur des côtés diamétralement opposés de celle-ci.
Plus particulièrement, le cylindre hydraulique supérieur 16 est utilisé pour forcer la broche de matriçage 14 de haut en bas contre la poussée du ressort 15 jusqu'à ce que l'extrémité inférieure arrondie de la broche de matriçage déforme la paroi supérieure de la virole 23 en contact de pression avec la corde de guitare 41.
cette corde étant alors saisie. ou pincée (fig. 3). entre la paroi supérieure déformée de la virole et une partie non déformée de la paroi inférieure de celle-ci. De façon correspondante. le cylindre inférieur 19 sert à pousser la broche de matriçage inférieure 17 de bas en haut pour déformer la paroi inférieure de la virole 23 et amener celle-ci à saisir. ou pincer. la partie adjacente de la corde entre la paroi inférieure déformée et une paroi non déformée de la paroi supérieure. Du fait que le matriçage décrit est effectué dans une chambre dont les parois latérales sont étroitement adjacentes à la virole, ce matriçage ne provoque pas d'effondrement. ou écrasement. de la virole tout entiére.
Le résultat de l'opération de matriçage est comme représenté sur la fig. 3. montrant un état de choses par lequel la corde est saisie. ou pincée, en deux points et. de plus. des régions de la corde sont déportées latéralement les unes par rapport aux autres.
Les parties déformées vers l'intérieur de la paroi de la virole. qui reçoivent les broches de matriçage 14 et 17. sont indiquées respectivement par les repères numériques 45 et 46.
La pression hydraulique dans les cylindres 16 et 19 est alors relâchée, de façon que les ressorts 15 et 18 rentrent les broches de matriçage 17 dans les positions rentrées représentées sur les fig. 4 et S.
A l'étape suivante du procédé. la pression hydraulique est introduite dans le cylindre 37 (fig. 1) pour déplacer le piston 33 et le bélier 31 vers la gauche (en direction de la lumière 27). Cela fait glisser la virole 23 et la corde 41 vers la gauche jusqu'à ce que l'extrémité gauche de la virole vienne en contact avec les régions extérieures des surfaces de came 29. Cette extrémité gauche de la virole est pourvue d'une pluralité (de préférence quatre) d'encoches en forme de V, 47 (fig. 3) qui délimitent entre elles les dents triangulaires 48.
Un déplacement supplémentaire du bélier 31 vers la gauche par le cylindre 37 amène les dents 48 à suivre les surfaces 29 vers l'intérieur jusqu'à ce que les extrémités intérieures des dents viennent en prise avec la corde 41, comme représenté sur la fig. 4.
Ceci procure une action de prise complémentaire. ce qui fait que l'extrémité gauche de la virole coopère avec les éléments 45 et 46 pour empêcher un déplacement longitudinal de l'extrémité de la corde hors de la virole pendant les phases de compression suivantes. De plus, les dents 48 centrent la corde et réduisent au minimum le risque d'arrachement de la corde par l'extrémité gauche de la virole par suite des efforts de compression décrits plus loin.
On se reportera de nouveau à la fig. 4 qui représente la condition suivant laquelle les dents ont non seulement saisi la corde 41, mais également suivant laquelle les éléments 45 et 46 ont commencé à se boucler. De plus, I'extrémité droite de la virole a commencé à se retourner vers l'intérieur par suite de la pression appliquée par l'extrémité concave 32 du bélier 31. Ainsi, I'extrémité de la corde a pris une forme de S plus accentuée que celle représentée sur la fig. 3.
Les efforts de compression longitudinaux sont alors poursuivis et augmentés par suite de la continuation du déplacement du bélier 31 vers la gauche. Selon le présent procédé, ces efforts sont très élevés. et produisent un écrouissage du métal formant la virole 23 pour remplir, ou remplir sensiblement. les divers interstices ou vides autour de l'extrémité de la corde. L'extrémité de la corde est ainsi efficacement saisie, enfermée et aggripée par le métal. Les efforts de compression sont si grands que le métal de la virole épouse la surface d'extrémité concave du bélier 31 et épouse également les surfaces de came 29. La forme de S de la corde de la fig. 4 est resserrée pour former un S plus resserré (plus compact), comme représenté sur la fig. 5.
De plus, une petite collerette 49 est extrudée dans l'espace annulaire compris entre la corde 41 et la paroi de la lumière de fil métallique ou corde 27. cet espace annulaire étant de petite dimension pour la présente corde de grand diamètre.
Les parties déformées vers l'intérieur 45 et 46 sont aplaties pour donner des plans de pliage 51 et 52 s'étendant radialement et déportés longitudinalement. fig. 5 et Sa. chacun de ces plans s'étendant vers l'extérieur depuis une des courbes en forme de S.
La partie en forme de S de la corde qui est disposée à l'intérieur de l'extrémité en boule résultante reçoit le repère numérique 53 sur les fig. 5 et 5â. La boule d'extrémité finie est indiquée par le repère numérique 54 sur les fig. 5 et Sa.
Un avantage important du présent procédé est que le tube ou virole est ainsi étroitement replié de façon contrôlée et prédéterminée, ce qui rend possible la fabrication en série de cordes à extrémité en boule ayant des caractéristiques de résistance élevées sensiblement uniformes. Ce pliage effectue une courbure ou une courbure complémentaire de l'extrémité de la corde. La phase de matriçage. ou de déformation latérale. prépare ou préconditionne le tube de façon que la phase de déformation longitudinale réalise un pliage prédéterminé de celui-ci. La phase de déformation latérale est également de préférence telle que l'extrémité de la corde soit pincée et ainsi retenue dans le tube. Par conséquent.
I'extrémité de la corde n'est pas séparée du tube ni pendant le déplacement de la virole depuis sa position de déformation latérale à sa position de déformation longitudinale ni pendant l'accomplissement effectif de l'étape de déformation longitudinale et de pliage.
On se reportera par exemple à la fig. 4, et il est à noter que les volumes combinés du tube et de l'extrémité de corde sont bien inférieurs au volume de la chambre ou cavité de formage. Par conséquent, des vides importants sont présents dans la cavité ou chambre, le terme important étant utilisé dans son sens relatif plutôt qu'au sens absolu, du fait que la chambre, ou cavité de formage, tout entière est en fait petite. On se reportera ensuite à la fig. 5, où le tube est amené à s'écouler jusqu'à ce que les vides soient sensiblement éliminés. Cet écoulement est effectué par un déplacement du bélier 31 pour réduire progressivement la dimension de la chambre ou cavité de formage.
Après achèvement de l'opération de mise de l'extrémité en forme de boule décrite, les matrices 10 et 12 sont ouvertes pour permettre le retrait de l'article obtenu. Cet article se compose d'une corde, comprenant un fil d'âme et un fil de garniture qui a une partie d'extrémité en forme de S disposée dans une masse métallique étroitement repliée et comprimée, cette masse ayant des plans de pliage radiaux (51 et 52) adjacents aux courbes du S et de chaque côté de l'extrémité en boule.
Pour compléter ce qui précède, et en se référant particulièrement aux fig. 5 et 5a, la partie extrême de la corde encastrée a généralement la forme d'un cycle complet unique et sinusoïdal.
Ainsi, la partie extrême encastrée de la corde est courbée en deux endroits, en B et C sur la fig. 5a, chacune de ces courbures étant soit la crête, soit le creux d'une sinusoïde (selon que la partie extrême de la corde est placée comme représenté par la fig. 5a, ou dans le sens inverse). Un des plans de pliage, numéro 51, est directement opposé à la courbe B, tandis que l'autre plan de pliage, numéro 52, est directement opposé à la courbe C. La région intérieure de chaque plan de pliage 51 et 52 se trouve généralement entre des parties adjacentes de la sinusoïde ou S (c'est-à-dire que la partie intérieure du plan 51 se trouve dans le creux au-dessus de la courbe B, tandis que la partie intérieure du plan 52 se trouve dans la crête au-dessous de la courbe C).
Il est à noter que chaque plan de pliage 51 et 52 est transversal (généralement perpendiculaire de préférence) à la partie de la corde 41 qui est adjacente à la masse de métal pliée, mais n'est pas noyé dans celle-ci. Cette partie de corde adjacente est indiquée en
P sur la fig. 5a. Il est à noter également que les plans de pliage 51 et 52 sont sensiblement parallèles l'un à l'autre et espacés l'un de l'autre. Le terme plan n'est pas employé dans un sens précis mais seulement dans un sens général, étant donné que les plis peuvent être en fait quelque peu irréguliers.
La partie P, fig. 5a, s'étend entre deux lignes L1 et L2 qui sont respectivement tangentes aux courbes C et B dans la partie extrême de corde encastrée en forme de S.
Du fait que la masse de métal étroitement repliée épouse la forme de la partie extrême extérieure (gauche) de la cavité ou chambre de matriçage 26, la masse a une surface extérieure cylindrique généralement coaxiale à la partie de corde P (fig. 5a). De même, une extrémité de la masse cylindrique est généralement hémisphérique (correspondant aux surfaces de came 29), tandis que l'autre extrémité de la masse cylindrique est convexe (corres 'pondant à l'extrémité concave 32 du bélier 31). I1 existe une collerette 49 autour de la corde à la partie réduite de l'extrémité généralement hémisphérique.
The present invention relates to a method of manufacturing
with an enlarged end on a musical instrument string,
for example of guitar and the like and a string made according to
this process.
In the prior art, at least one end of a guitar string was looped around a metal eyelet around which an end portion of the string was twisted to secure the eyelet in position.
This process has many drawbacks, in particular as regards its lack of efficiency and its high cost price.
The object of the present invention is in particular to overcome these
disadvantages.
To this end, the method according to the invention is characterized in that it comprises placing an end part of a musical instrument string longitudinally inside a
an elongated tubular object, the application of compressive forces transverse to the object to deform the latter and the application of longitudinal compressive forces to the object while this object is enclosed in a forming chamber, the compressive forces longitudinal being of sufficient size to deform this object according to the shape of the forming chamber and to cause this object to grip the end part of the string to prevent withdrawal thereof.
The appended drawing illustrates, by way of example, one form of implementation of the method according to the invention.
Fig. 1 is an exploded perspective view schematically showing die and cylinder means for carrying out the present method, the lower die mechanism not being shown.
Fig. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing the dies in the closed state and before the execution of the die-forging step.
Fig. 3 is an enlarged view corresponding to the central part of FIG. 2 but showing the state of the elements at the end of the forging operation (lateral deformation).
Fig. 4 is a corresponding view showing the start of the phase of longitudinal deformation (compression).
Fig. 5 shows the positions of the parts at the end of the longitudinal deformation (compression) step.
Fig. 5a is an enlarged view showing the ball-shaped end of FIG. 5.
The words guitar string as used herein refer not only to strings for guitars but also for related musical instruments. such as banjos, mandolins, electric double basses, etc.
We will first refer to FIGS. I and 2, on which the apparatus for implementing the present method may consist of an upper die 10 comprising guide columns 1 1 extending from top to bottom and a lower die 12 having bores 13 respectively designed to receive the guide columns 11. An upper die pin 14 and a retraction coil spring 15 are mounted in a bore and in a counterbore formed in the upper die 10, the die pin being adapted to be pushed from above. at the bottom by a hydraulic cylinder 16.
A lower die-for pin 17 and a spring 18 are mounted in a bore and a counter-bore of the lower die 12 and a second hydraulic cylinder 19 is provided to push this lower die pin from the bottom up. The bore (and counter bore) for items 14-15 is designated as numeral 21 while the bore (and counter bore) for items 17-18 is designated as numeral 22. L The bore (and counterbore) 21 is offset from the bore (and counterbore) 22 so that the bore pins 14 and 17 act on opposite sides of a ferrule or metal tube 23 in regions spaced longitudinally along it.
The cylinders 16 and 19 are connected, respectively, to the dies 10 and 12 by suitable means, for example by screws (not shown), intended to be inserted into the openings indicated by the reference numerals 24 and 25 in FIG. 1.
The opposite faces of the upper and lower dies 10 and 12 have corresponding semi-cylindrical chambers provided to form a cylindrical die cavity or forming chamber 26 when the dies are in the closed state shown in the various figures other than FIG. 1. The cavity 26 communicates coaxially, when the dies are in the closed state, with an elongated cable or cord lumen 27, which in turn communicates coaxially with a conical or diverging mouth 28, as shown in FIGS. 1 and 2. It will be understood that, like the stamping cavity 26, the lumen and the mouth 27 and 28 are each formed in half by the upper die 10 and by the lower die 12.
At its end adjacent to the cable lumen 27, the die cavity 26 is generally hemispherical. The cavity walls at this end therefore form rounded cam surfaces 29 (Fig. 3) which converge towards the cable lumen 27. The cavity walls can be referred to as closure at this end.
The part of the die cavity remote from the cam surfaces 29 receives, coaxially, a cylindrical ram 31 having an end surface 32 recessed or concave. The ram 31 is connected coaxially to a piston 33 of larger diameter, this piston being slidably disposed in a piston chamber 34, half of which is delimited by the upper die 10 and the other half of which is delimited by the lower die 12. As shown in fig. 1, the piston 33 is connected, via a pivoting connection 36, to the piston portion of a hydraulic cylinder 37 which is suitably supported by means not shown.
The bores 21 and 22 and the associated die pins 14 and 17 are spaced sufficiently far from the cam surfaces 29 so that the whole of the ferrule 23 can be moved forward (to the left) and away from the die pins during the latter parts of the forming operation. Die pins are shown as having cylindrical internal end parts, the tips of which are hemispherical. these cylindrical parts projecting through upper and lower orifices indicated by the numerical references 38 and 39.
The die-forging pins are sufficiently close to one another, in the longitudinal direction of the ferrule or tube, so that the die-forging takes place in regions which are respectively spaced from the ends of the ferrule.
The cylindrical inner end parts of the die-forging pins which come into contact with the ferrule or tube 23 have much smaller diameters than that of the ferrule. However, the diameters of these inner end portions are large enough to ensure proper grip and bending of the rope, as a result of the forging operation described later.
Appropriate means. not shown. are provided for opening and closing the dies 10 and 12 and for mounting the various elements in appropriate relation.
The method is illustrated in connection with shaping the end of an already trimmed guitar string or the like into a ball. However, it should be understood that the method is also of great value for bare or unsheathed ropes of small diameter. It should be noted that the method can be carried out with many gauges and intermediate and other types of strings for musical instruments.
The packed cord is indicated by numeral 41. It comprises a core wire of high tensile strength metal such as steel which is relatively stiff and elastic. Around this soul is enveloped. in tight helical winding relationship, a packing wire 43 of softer metal such as nickel or bronze.
The outside diameter of the rope 41 (i.e. of the helical packing on it) is slightly smaller than the diameter
light of metal wire (rope), so that the rope
will not be tight in this light.
In carrying out the present method, the inner end
top of a rope 41 is arranged longitudinally inside
of the elongated ferrule 23. This can be done by placing the ferrule 23
in the die cavity 26 by first opening the dies 10 and 12 and then closing them. The ferrule 23 is placed adjacent to the inner end 32 of the ram 31 (when this ram is
in the predetermined retracted position shown in FIGS. 2 and
3) and also adjacent to the lumens 38-39 of the die pins 14 and 17. The string 41 is then inserted into the mouth 28 and through the lumen 27 and through the cavity or chamber 26, into the ferrule 23 to that the end of the rope comes into contact with the concave end 32 of the ram 31.
as shown in fig. 2.
The ferrule 23 is a tube formed from relatively hard metal, but subject to deformation and strain hardening when very high pressures are applied to it, as explained below. The tube has a length much greater than its outside diameter.
between two and three times its outer diameter for example.
As indicated above, the length of the tube is such that the forging takes place in regions spaced inwardly from the ends of the tube.
The outer diameter of the ferrule or tube 23 is only slightly smaller than the diameter of the cavity 26, so that the ferrule is in a sliding fit in this cavity. The inside diameter of the ferrule is much larger than the outside diameter of the rope. So. the inside diameter of the ferrule can range from about twice the outside diameter of the rope (including any trim on it) up to several times the diameter of the rope (in the case of small diameter ropes). Since the inner diameter of the tube is thus much larger than the diameter of the rope, the rope can assume a general S-shaped configuration in the tube.
The end of the cord having been disposed longitudinally inside the shell 23. the next step of the method comprises the application of lateral compressive or deformation forces to the shell in order to deform the latter. Due to the offset of the die-forging pins 14 and 17 (longitudinally with respect to the tube or ferrule) as indicated above. lateral compressive forces are applied at longitudinally spaced points along the ferrule and on diametrically opposed sides thereof.
More specifically, the upper hydraulic cylinder 16 is used to force the die-forging pin 14 up and down against the thrust of the spring 15 until the rounded lower end of the die-forging pin deforms the top wall of the ferrule 23. in pressure contact with the guitar string 41.
this string then being gripped. or pinch (fig. 3). between the deformed upper wall of the ferrule and an undeformed part of the lower wall thereof. Correspondingly. the lower cylinder 19 serves to push the lower die-forging pin 17 from the bottom up to deform the lower wall of the ferrule 23 and cause the latter to grip. or pinch. the adjacent part of the cord between the deformed bottom wall and an undeformed wall of the top wall. Due to the fact that the punching described is carried out in a chamber whose side walls are closely adjacent to the shell, this punching does not cause collapse. or overwrite. of the entire shell.
The result of the stamping operation is as shown in fig. 3. showing a state of affairs by which the rope is gripped. or pinch, at two points and. Furthermore. regions of the rope are laterally offset from one another.
The inwardly deformed parts of the shell wall. which receive the die-forging pins 14 and 17. are indicated respectively by the numerical references 45 and 46.
The hydraulic pressure in the cylinders 16 and 19 is then released, so that the springs 15 and 18 return the die-forging pins 17 in the retracted positions shown in FIGS. 4 and S.
At the next stage of the process. the hydraulic pressure is introduced into the cylinder 37 (FIG. 1) to move the piston 33 and the ram 31 to the left (in the direction of the light 27). This slides the ferrule 23 and cord 41 to the left until the left end of the ferrule contacts the outer regions of the cam surfaces 29. This left end of the ferrule is provided with a plurality. (preferably four) V-shaped notches, 47 (fig. 3) which delimit the triangular teeth 48 between them.
Further movement of ram 31 to the left by cylinder 37 causes teeth 48 to follow surfaces 29 inwardly until the inner ends of the teeth engage string 41, as shown in FIG. 4.
This provides a complementary gripping action. which means that the left end of the ferrule cooperates with the elements 45 and 46 to prevent a longitudinal displacement of the end of the cord out of the ferrule during the following compression phases. In addition, the teeth 48 center the chord and reduce to a minimum the risk of the chord being pulled out by the left end of the ferrule as a result of the compressive forces described below.
Reference will again be made to FIG. 4 which represents the condition according to which the teeth have not only seized the cord 41, but also according to which the elements 45 and 46 have started to buckle. In addition, the right end of the ferrule began to turn inward as a result of the pressure applied by the concave end 32 of the ram 31. Thus, the end of the cord took on an S-shape more. accentuated than that shown in FIG. 3.
The longitudinal compressive forces are then continued and increased as a result of the continued movement of the ram 31 to the left. According to the present process, these forces are very high. and produce a work hardening of the metal forming the ferrule 23 to fill, or substantially fill. the various interstices or voids around the end of the rope. The end of the rope is thus effectively grasped, enclosed and gripped by the metal. The compressive forces are so great that the metal of the ferrule conforms to the concave end surface of the ram 31 and also conforms to the cam surfaces 29. The S-shape of the string of FIG. 4 is tightened to form a tighter (more compact) S, as shown in FIG. 5.
In addition, a small flange 49 is extruded into the annular space between the cord 41 and the wall of the wire lumen or cord 27. this annular space being small for the present large diameter cord.
The inwardly deformed portions 45 and 46 are flattened to give fold planes 51 and 52 extending radially and offset longitudinally. fig. 5 and Sa. each of these planes extending outward from one of the S-shaped curves.
The S-shaped portion of the cord which is disposed inside the resulting ball end receives the numeral 53 in Figs. 5 and 5â. The finished end ball is indicated by numeral 54 in Figs. 5 and Sa.
An important advantage of the present method is that the tube or ferrule is thus tightly folded in a controlled and predetermined manner, which makes possible the mass production of ball-end ropes having substantially uniform high strength characteristics. This folding effects a curvature or a complementary curvature of the end of the rope. The forging phase. or lateral deformation. prepares or preconditions the tube so that the phase of longitudinal deformation achieves a predetermined bending thereof. The lateral deformation phase is also preferably such that the end of the rope is pinched and thus retained in the tube. Therefore.
The end of the cord is not separated from the tube neither during the displacement of the ferrule from its position of lateral deformation to its position of longitudinal deformation nor during the actual accomplishment of the step of longitudinal deformation and bending.
Reference will be made, for example, to FIG. 4, and it should be noted that the combined volumes of the tube and the cord end are much less than the volume of the forming chamber or cavity. Therefore, large voids are present in the cavity or chamber, the term large being used in its relative sense rather than the absolute sense, since the entire chamber, or forming cavity, is in fact small. We will then refer to FIG. 5, where the tube is caused to flow until the voids are substantially eliminated. This flow is effected by a displacement of the ram 31 to progressively reduce the size of the forming chamber or cavity.
After completion of the ball-shaped end setting operation described, dies 10 and 12 are opened to allow removal of the obtained article. This item consists of a cord, comprising a core wire and a trim wire which has an S-shaped end portion disposed in a tightly folded and compressed metal mass, this mass having radial fold planes ( 51 and 52) adjacent to the S curves and on either side of the ball end.
To complete the above, and with particular reference to FIGS. 5 and 5a, the end part of the embedded string is generally in the shape of a single sinusoidal full cycle.
Thus, the end embedded part of the rope is bent in two places, at B and C in fig. 5a, each of these curvatures being either the peak or the trough of a sinusoid (depending on whether the extreme part of the string is placed as shown in FIG. 5a, or in the reverse direction). One of the bend planes, number 51, is directly opposite curve B, while the other bend plane, number 52, is directly opposite curve C. The inner region of each bend plane 51 and 52 is located generally between adjacent parts of the sinusoid or S (i.e. the inner part of plane 51 is in the trough above curve B, while the inner part of plane 52 is in the peak below curve C).
It should be noted that each folding plane 51 and 52 is transverse (generally perpendicular preferably) to the part of the cord 41 which is adjacent to the mass of folded metal, but is not embedded therein. This adjacent part of the rope is indicated by
P in fig. 5a. It should also be noted that the folding planes 51 and 52 are substantially parallel to one another and spaced from one another. The term plane is not used in a specific sense but only in a general sense, since the folds may in fact be somewhat irregular.
Part P, fig. 5a, extends between two lines L1 and L2 which are respectively tangent to curves C and B in the end part of the embedded S-shaped cord.
Because the tightly folded mass of metal conforms to the shape of the outer (left) end portion of the die-stamping cavity or chamber 26, the mass has a cylindrical outer surface generally coaxial with the chord portion P (Fig. 5a). Likewise, one end of the cylindrical mass is generally hemispherical (corresponding to the cam surfaces 29), while the other end of the cylindrical mass is convex (corresponding to the concave end 32 of the ram 31). There is a collar 49 around the string at the reduced portion of the generally hemispherical end.