Brevet FR2029449A1 — publié le 19701023

Pour fabriquer les petits ressorts spiraux tels que ceux dont on a besoin pour les, instruments de mesure de tous genres et pour les montres, il est connu de transformer plusieurs lamelles élastiques déjà coupées à une longueur prédéterminée en ressorts en-5 roulés les uns dans les autres en une seule opération. On utilise pour cela un mandrin rotatif dont la tête comporte à son extrémité des fentes de fixation réparties régulièrement sur son pourtour. On prévoit d'autre part pour chaque jeu de lamelles à enrouler} un barillet en forme de boîte dont le fond comporte une ouverture 10 centrale de guidage et dont le bord comporte des fenêtres de guidage qui sont réparties régulièrement sur son pourtour et dont le nombre est égal à celui des fentes du mandrin. Avant chaque opération d'enroulement., on insère un barillet encore vide sur le mandrin par son ouverture de guidage de façon ^ que l'extrémité de la tête de ce mandrin pénètre de bas en haut à l'intérisur du barillet qui est ouvert en haut. Puis on place à la main l'extrémité d'une lamelle dans chaque fente de fixation du mandrin; il faut en outre introduire chaque lamelle dans la fenêtre de guidage correspondante du barillet . Lorsque mandrin et ba- 20 rillet sont équipés symétriquement, par rapport à leur centre,du nombre voulu de lamelles, on fait tourner le mandrin, le barillet étant immobile, jusqu'à ce que les lamelles soient enroulées à l'intérieur de ce dernier, Puis on retire du mandrin, en le soulevant, ce barillet et les lamelles enroulées en spirale qu'il con-25 tient pour exécuter ensuite le traitement thermique usuel dans la .fabrication des ressorts spiraux. Le mandrin est alors prêt à recevoir un autre barillet vide pour réaliser de la manière décrite un nouveau jeu de ressorts. Ce procédé d'enroulement de ressorts spiraux, décrit briève-30 ment ci-dessus et utilisé universellement, est très irrationnel et onéreux, parce que ses étapes essentielles sont longues et ne peuvent en pratique être exécutées que manuellement. En outre,il ne permet pas de fabriquer des ressorts à très faible diamètre intérieur, car le mandrin doit avoir un diamètre minimal donné pour 35 pouvoir supporter le couple de rotation nécessaire pour effectuer l'enroulement. Des ressorts spiraux à diamètre intérieur relativement faible seraient cependant très désirables dans de nombreux domaines. La présente invention se rapporte donc à un procédé d'enrou-lement de ressorts spiraux dans lequel plusieurs bandes élastiques 70 01564 2 2029449 pénètrent dans le barillet symétriquement "par rapport à son axe de symétrie, pendant l'enroulement, et sont guidées chacune par une fenêtre de guidage de la périphérie de ce barillet. Ce procédé selon l'invention permet de remédier aux inconvénients précités 5 du procédé usuel par le fait quelle barillet coopère avec une plaquette d'assise qui comporte une ouverture d'entrée centrale par rapport à ce barillet, les bandes élastiques passant par cette ouverture perpendiculairement ou obliquement au plan d'enroulement prévu en étant empêchées de tourner à l'intérieur dudit barillet, 10 et l'on effectue l'enroulement par rotation relative entre la plaquette d'assise et le barillet, ce qui recourbe les bandes autour d'un axe oblique par rapport à leur axe de symétrie longitudinal à l'extrémité inférieure des ressorts spiraux obtenus de cette manière. En outre, selon un perfectionnement avantageux du 15 procédé selon l'invention, ce n'est qu'après achèvement de l'enroulement que ces extrémités intérieures sont séparées de la partie des bandes qui fait saillie de l'ouverture et lorsqu'un barillet rempli d'un jeu de ressorts a été retiré, on fait avancer cette partie restante de bande de la longueur nécessaire pour fabriquer 20 un nouveau jeu de spiraux» D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regardes dessins annexés et donnant à titre explicatif mais nullement limitatif plusieurs formes de réalisation conformes à l'inven-25 tion. Sur ces dessins : La figure îJ est une vue en perspective de la plaquette d'assise et du barillet d'une première forme de réalisation dans laquelle les bandes élastiques ressortent de l'ouverture d'entrée 30 pratiquée dans cette plaquette perpendiculairement au plan d'enroulement prévu; La figure 2 est une vue en plan montrant seulement l'ouverture de la plaquette d'assise de la figure 1, ainsi que les diverses phases du début dé l'enroulement des extrémités intérieures 35 des bandes; La figure 3 est une vue en plan analogue à celle de la figure 2, mais où, contrairement aux figures 1 et 2, les bandes élastiques sortent de l'ouverture de la plaquette obliquement par rapport au plan d'enroulement prévu; 40 La figure 4 est une vue en perspective de l'extrémité inté 10 15 70 01564 J 2029449 rieure de l'une des bandes de la figure 3 et montré sa courbure sur un axe oblique par rapport à son axe longitudinal. La figure 5 est une vue en plan des extrémités intérieures et des spires adjacentes des bandes enroulées en spirale les unes 5 dans les autres après achèvement de l'opération d'enroulement, dans le cas où, avant que cette opération commence, les bandes sortent obliquement, comme sur la figure 3, de l'ouverture de la plaquette d'assise; La figure 6 est une vue en plan de cette ouverture, d'où les bandes sortent obliquement comme sur la figure 3* dans le cas où le sens d'enroulement est inverse de celui des figures 3 à 5. La figure 7 est une vue en perspective des extrémités intérieures de deux bandes de la figure 6 et montre comment elles se recourbent sur un axe oblique par rapport à leur axe longitudinal . La figure 8 est une vue en plan des extrémités intérieures et des spires adjacentes des ressorts spiraux enroulés les uns dans les autres après achèvement de l'opération d'enroulement, lorsque cet enroulement est effectué dans le sens indiqué sur les figures 6 et 7; et La figure 9 est une vue en perspective de la plaquette d'assise et du barillet d'une deuxième forme de réalisation dans laquelle, comme sur la figure 1, les bandes élastiques sortent de l'ouverture de cette plaquette perpendiculairement au plan 25 d'enroulement, cette ouverture comportant cependant des fentes, dont le nombre est égal à celui des bandes, qui partent en étoile vèrs l'extérieur et qui empêchent ces bandes de tourner, sans recourir à un organe de blocage supplémentaire. Le dispositif selon la forme de réalisation de la figure 50 -] comporte une plaquette d'assise 1 qui est fixée par vissage sur un socle non représenté. Cette plaquette comporte une ouverture d'entrée 2, qui est constituée par un alésage et par laquelle on peut faire passer de bas en haut et symétriquement par rapport à son axe un certain nombre de bândes élastiques 6. On utilise habituellement six de ces bandes, comme le montre la vue en plan de la figure 2} dans un but de clarté, on n'en a représenté- que trois sur la figure 1. Lorsqu'on en utilise six, le rayon de l'ouverture 2 est sensiblement égal à leur largeur. S'il s'agit de fabriquer des ressorts spiraux aux dimensions usuelles, les bandes 6 nécessaires ont par exemple une largeur de 0,2 millimètre et une épais20 35 40 70 01564 4 2029449 seur d'environ 0,03 millimètre. En outre, un dispositif d'avance monté dans le socle précité au-dessous de la plaquette 1 permet de faire passer de bas en haut dans l'ouverture toutes les bandes 6 en même temps et perpendicu-5 lairement à la face supérieure de cette plaquette. Dans le présent exemple, les bandes amenées à ce dispositif d'avance se déroulent de six tambours rotatifs sur le socle. Ce dispositif et ces tambours sont de préférence disposés symétriquement par rapport à l'axe de l'ouverture 2. On ne les a pas représentés sur la figure, 10 parce qu'ils n'ont pas d'importance essentielle pour expliquer le procédé selon l'invention et le fonctionnement du dispositif mettant en oeuvre ce procédé. Avant de commencer chaque opération d'enroulement, on fait avancer suffisamment les bandes 6 de bas en haut, grâce au dispo-15 sitif d'avance, pour que la longueur de leur partie qui fait saillie au-dessus de l'ouverture 2 soit égale à celle des ressorts spiraux à façonner. En outre on veille de préférence déjà pendant cette avance, à ce que chacune des bandes retombe radialement vers l'extérieur de ladite ouverture 2, ainsi qu'on l'a montré sur la 20 figure 1 pour les deux bandes qui retombent vers la gauche. Dans un but de clarté, on n'a pas représenté sur cette figure, toute la longueur nécessaire des bandes, mais seulement leur partie intérieure. Lorsqu'on a fait avancer ces bandes 6 de la longueur voulue, on les applique contre la périphérie de l'ouverture 2 au 25 moyen d'un organe de blocage 10 visible sur les figures 1 et 2,ce qui les maintient sur la plaquette 1 en les empêchant de tourner. On peut utiliser comme organe 10 une tige à tête conique pouvant se déplacer dans le sens de l'axe de l'ouverture. On n'a pas représenté sur le dessin le dispositif de manoeuvre de cet organe. 3Q Dans la forme de réalisation de la figure 1, la plaquette comporte encore une gorge annulaire 7 concentrique à l'ouverture 2 et dans laquelle le barillet 3 utilisé peut être logé et tourner. Ce barillet peut être du genre habituel en forme de boîte, mais celui qui est utilisé sur la figure 1 est ouvert au-dessous. 35 Par conséquent, les fenêtres de guidage 5 découpées dans son bord périphérique 4 s'ouvrent vers le bas, tandis que son fond et l'ou-, verture de guidage 9 qu^est pratiquée se trouvent en haut. On pose ce barillet et on loge son bord 4 dans la gorge 7 de façon que chacune des parties de bande 6 qui retombent radialement vers l'extérieur passe par la fenêtre 5 correspondante sans y être 70 01564 5 2029449 être bloquée. Pour mettre en oeuvre le procédé, on fait de préférence tourner le barillet 3, ce qui entraîne les parties des bandes 6 passant par les fenêtres, dans le sens d'enroulement 8. Chacune de 5 ces bandes se recourbe ainsi à l'intérieur du barillet sur un axe A-A oblique par rapport à son axe longitudinal, ains$4u'on l'a représenté sur la figure 1 pour la bande 6 qui part vers la droite. Pendant que la barillet 3 continue à tourner, cette courbure initiale se transforme en une pliure de plus en plus accentuée qui se 10 forme juste à l'extrémité intérieure de la bande à la sortie de l'ouverture 2. On a représenté sur la figure 2, les diverses phases de ce pliage, en partant de la bande du haut à droite, qui retombe encore en ligne droite vers l'extérieur, puis en considérant les bandes suivantes dans le sens d'enroulement 8. De cette manière, 15 au-delà de leur extrémité intérieure, les bandes 6 se placent de chant, perpendiculairement à la face supérieure de la plaquette 1, orientation dans laquelle l'enroulement continu jusqu'à son achèvement. Cet enroulement est terminé lorsque l'intérieur du barillet 3 est rempli jusqu'à son bord 4 de ressorts spiraux enroulés les 20 uns dans les autres. Normalement, les extrémités extérieures des bandes 6, qui étaient entraînées par les fenêtres 5!» viennent alors juste d'être tirées à l'intérieur du barillet. C'est alors seulement que l'on sépare de la partie des bandes qui fait saillie de l'ouverture 2, les extrémités intérieures des ressorts obtenus. On 25 peut le faire en introduisant par l'ouverture de guidage 9 du barillet un outil voulu de cisaillage, de découpage ou de perçage qui exécute cette séparation. Mais on peut aussi obtenir la séparation sans l'aide d'un outil spécial, en continuant à faire tourner le barillet 3 déjà complètement rempli dans le sens d'enroulement.Les 50 extrémités intérieures des ressorts se rompent alors automatiquement à l'endroit du pli dans lequel la courbure s'est transformée. Il faut presque toujours pour cela que lorsque l'enroulement est terminé les extrémités des bandes 6 Bortent encore par les fenêtres 5 de guidage. 55 Lorsque les ressorts ont été séparés des extrémités des ban des 6 qui font encore saillie de l'ouverture 2, on enlève le barillet 3 et les ressorts qu'il contient de la plaquette 1 et on les soumet au traitement thermique usuel. Ensuite on fait avancer les bandes 6, par l'ouverture 2, de la longueur nécessaire pour fabriquer un nouveau jeu de ressorts, ce qui permet d'exécuter de la ma 70 01564 6 2029449 nière décrite une nouvelle opération d'enroulement en utilisant un barillet 3 encore vide. Il est évident que ces opérations se prêtent à une large automatisation. Le procédé décrit est cependant susceptible encore de diver-5 ses variantes qui présentent d'autres avantages. Il peut être avantageux de faire sortir les bandes 6 de l'ouverture 2, obliquement par rapport au plan d'enroulement donné par la face supérieure de la plaquette, ainsi que la figure 3 le montre en plan. Cette disposition permet essentiellement aux bandes de se disposer d'el-10 les^îiëmes, sans l'aide d'aucun moyen particulier, symétriquement autour de l'axe et de retomber vers l'extérieur. A cet effet,on peut encore donner éventuellement à l'ouverture d'entrée la forme conique correspondante. Mais les conditions d'enroulement sont alors différentes suivant le sens dans lequel on fait tourner le 15 barillet 3 posé à l'envers sur les bandes. Si, comme sur la figure 3, le sens d'enroulement 8 est celui de la composante, dans le plan d'enroulement, de l'avance des bandes 6, l'extrémité intérieure de chacune d'elles est courbée,ainsi que le montre la figure 4, autour d'un axe A-A oblique par rapport 20 à l'axe de symétrie longitudinal de la bande. Lorsque l'opération d'enroulement est terminée, ces extrémités intérieures et les spires adjacentes forment l'image représentée en plan sur la figure 5« On voit que ces extrémités sont recourbées sans former de pli pronon^ cé, et ce sens d'enroulement s'est révélé avantageux lorsque les 25 ressorts sont en métaux non ferreux ou en leurs alliages. Cependant, avec des bandes élastiques 6 en métaux ferreux ou leurs alliages, on peut aussi utiliser un sens d'enroulement 8 opposé à celui des figures 3 à 5. Sur les figures 6 à 8, l'enroulement est fait dans un sens qui est opposé à celui de la composante, 30 dans le plan d'enroulement, de la direction d'avance des bandes.On voit sur la figure 6 que ces dernières sont tordues au début de l'opération. Puis, lorsque cette opération d'enroulement continue, elles sont fortement repliées suivant l'axe A-A, comme le montre la figure 7. Lorsque l'enroulement est terminé, leurs extrémités inté-35 rieures et les spires adjacentes donnent au plan l'image de la figure 8. Alors que dans les dispositifs décrits en relation avec les figures 1 à 8, les bandes 6 sont maintenues sans pouvoir tourner grâce à un organe de blocage 10 particulier, la figure 9 représente 40 une variante qui n'a pas besoin d'un organe de ce genre. Cela est 70 01564 7 2029449 rendu possible par le fait que l'ouverture 2 comporte des fentes orientées vers l'extérieur, en nombre égal à celui des bandes 6 et dont les dimensions correspondent à la section de ces bandes. On voit que la disposition en étoile de ces fentes assure, sans au-5 tre moyen auxiliaire, auxdites bandes, dont deux seulement ont été représentées sur la figure 9 dans un but de clarté, un passage qui les empêche de tourner. Par ailleurs, l'enroulement au moyen d'un barillet 3.» posé à l'envers sur les bandes, est exécuté essentiellement de la façon qui a été décrite ci-dessus en relation 10 avec la figure 1 . L'extrémité de chacune de ces bandes 6 subit également un pliage prononcé autour d'un axe A-A oblique par rapport à l'axe de symétrie longitudinal de la bande correspondante. Enfin toutes les variantes décrites ont en commun la propriété que le diamètre intérieur très petit que peuvent avoir les ressorts 15 spiraux obtenus n'est limité que par les dimensions de l'ouverture d'entrée 2. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et que l'on pourra y apporter toutes variantes sans sortir de son cadre. 70 01564 8 2029449 REVENDICATIONS 1 - Procédé d'enroulement de ressorts spiraux, dans lequel plusieurs bandes élastiques 6 pénètrent dans un barillet symétriquement par rapport à son centre, en étant conduites chacune par 5 une fenêtre de guidage 5 qui lui est associée et qui est pratiquée sur la périphérie du barillet, caractérisé par le fait que le barillet 3 coopère avec une plaquette, d'assise 1 qui comporte une ouverture d'entrée 2 située dans l'axe de ce barillet 3* les bandes élastiques 6 pénètrent à l'intérieur de ce barillet 3 par cette 10 ouverture 2 perpendiculairement ou obliquement par rapport au plan d'enroulement prévu en étant empêchées de tourner et l'on effectue l'enroulement par rotation relative entre la plaque d'assise 1 et le barillet 3, chaque bande 6 étant recourbée suivant un axe A-A oblique par rapport à son axe de symétrie longitudinal, à l'extré- 15 mité intérieure des ressorts spiraux obtenus de cette manière. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on ne sépare de la partie des bandes 6, qui fait saillie de l'ouverture 2, les extrémités intérieures des ressorts spiraux qu'après avoir terminé l'enroulement et après avoir enlevé le ba- 20 rillet 3 rempli d'un jeu de ces ressorts, on fait avancer les parties des bandes 6 qui ressortaient de l'ouverture 2, de la longueur nécessaire pour façonner un nouveau jeu de ressorts spiraux. 3 - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, lorsque les bandes élastiques 6 sont intro- 25 duites obliquement dans l'ouverture d'entrée 2, on les enroule 8 dans le sens (figures 3 à 5) ou dans le sens inverse (figures 6 à 8) de celui de la composante située dans le plan d'enroulement de l'avance de ces bandes 6, en fonction de la matière qui les constitue. 30 4 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la plaquette d'assise 1 comportant l'ouverture centrale d'entrée 2 est fixe et le barillet 3 destiné à exécuter l'enroulement est rotatif. 35 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'ouverture centrale 2 est un alésage et un organe de blocage 10 mobile dans le sens de l'axe de cet alésage applique les bandes élastiques 6 contre la périphérie de cette ouverture afin de les empêcher ainsi de tourner. ^ ^ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le 70 01564 9 2029449 fait que l'ouverture centrale 2 comporte des fentes (figure 9) orientées vers l'extérieur, dont le nombre est égal à celui des bandes élastiques 6, dont les dimensions correspondent à la section de ces dernières et qui empêchent ainsi celles-ci de tourner. 5 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que la plaquette d'assise 1 comporte un logement 7 concentrique à son ouverture 2 et destiné au barillet 3 Auquel il permet de tourner.