Brevet FR2137564A1 — publié le 19721229

i 2137564 Une demande de brevet relativement ancienne n° p 19 56 321.4 se rapporte à un procédé et à un dispositif pour préparer sans torsion des hélices en fils de matière plastique, notamment pour la production de rangées d'éléments de fermetures à glissière. 5 Le dispositif pour produire des hélices de fil décrit dans cette demande antérieure permet d'enrouler sans torsion des fils ayant les formes et les sections les plus diverses. On fait ensuite subir à ces hélices de fil des déformations par lesquelles elles constituent ou peuvent être utilisées comme rangées d'éléments de fermetures à glissière. 10 Dans un mode de réalisation conforme à cette demande connue, la broche d'enroulement est coaxiale à la bobine rotative portant le fil, l'axe de cette bobine étant monté non-rotatif, cependant que cette bobine est associée à deux rotors coaxiaux indépendants, dont l'un précède ladite bobine de fil et est conçu pour l'entraîner, pouvant lui-même être entraîné par une source de force 15 motrice, tandis que l'autre (le rotor d'enroulement) fait suite à ladite bobine de fil. La présente invention s'est fixé pour but d'apporter un dispositif pour enrouler sans torsion des fils de section quelconque, n'utilisant pas de roue dentée ni d'électro-aimant, et qui place le fil sans torsion sur une broche en 20 formant une hélice et ce avec un très grand rendement. De préférence, cette broche d'enroulement sert en même temps pour le chauffage et la mise en forme du fil en portant celui-ci à la température de déformation voulue grâce à un apport d'énergie d'ultra-sons, la broche d'enroulement faisant fonction de transducteur d'ultra-spns et permettant d'échauffer chaque spire du fil enroulé sur 25 celle-ci, en quelques fractions de seconde, suffisamment pour produire une déformation permanente de l'hélice en rendant possible n*importe quelle déformation désirée de l'hélice de matière plastique ainsi échauffée au moyen de galets de formage d'une manière aisée et précise, quel que soit le diamètre de l'hélice qui peut être faite d'un fil dont le diamètre s'échelonne entre 0,3 et 30 2 ■ et ayant les profils les plus divers. La direction d'oscillation de ce transducteur a lieu dans la direction de passage du fil. On connaît des dispositifs d'échauffement et de chauffage pour la mise en forme d'éléments de fermetures à glissière en matière plastique utilisant de l'air chaud ou des résistances électriques. Toutefois, ces dispositifs connus 35 ont le défaut d'être encombrants et difficiles à régler. A cela s'ajoute qu'un long trajet est nécessaire pour porter les éléments de fermetures à glissière à leur température de formage. De plus, un certain temps est nécessaire, lors de la mise en marche du dispositif d'enroulement, avant que la température de formage voulue soit atteinte, l'hélice lorsqu'elle est insuffisamment chauffée, 40 se déroulant ultérieurement. 72 16166 2 2137564 Il convient de noter que, lors de l'utilisation d'ultra-sons pour le chauffage, aucune période de prêehauffage ou de refroidissement n'est nécessaire, comme c'est le cas avec l'air chaud ou avec le chauffage électrique, le dispositif d'enroulement pouvant immédiatement être mis en marche, conjointe-5 ment avec le transducteur à ultra-sons, à pleine vitesse, les oscillations de grande amplitude de ce transducteur échauffant la broche d'enroulement qui fait également fonction de transducteur, et autour de laquelle est enroulée l'hélice de fil en quelques fractions de seconde, la fréquence de ces oscillations, et par conséquent 1'êchauffement, pouvant être ajustés facilement et avec précision 10 en quelques fractions de seconde au moyen d'un dispositif de réglage. La température du chauffage nécessaire peut être déterminée de manière entièrement automatique par un régulateur de puissance associé au générateur d'ultra-sons. La broche d'enroulement, qui est réalisée sous la forme d'un transducteur, peut être changée pour 1'adapter à la grandeur des éléments de 15 fermeture à glissière à fabriquer. Le cône de cette broche doit présenter la pente voulue pour exercer sur l'hélice de fil enroulée sur elle la force nécessaire pour assurer son transport. La caractéristique essentielle de l'invention réside dans le rotor d'enroulement qui est conçu pour un fonctionnement différentiel, et ce indépendam-20 ment de la grosseur du fil, de sorte que la même quantité de fil s'enroule toujours avec la tension nécessaire par unité de temps sur la broche, le rotor d'enroulement étant toujours en avance de la longueur de fil qui, à chaque révolution s'enroule sur ladite broche, cependant que la bobine de fil est toujours en retard par rapport audit rotor de cette longueur de fil. 25 La mise à l'épreuve de la pratique du dispositif faisant l'objet de la demande antérieure p 19 56 321.4 a montré que l'entraînement du rotor d'enroulement par le fil de la bobine, en maintenant constamment une certaine longueur de fil d'avance par rapport au fil devant être déroulé de la bobine d'alimentation ne suffisait pas car, dans ce cas, le rotor d'enroulement était exclusi-30 vement entraîné par le fil de la bobine et devait lui-même produire,dans une certaine mesure, l'avance de fil nécessaire. A cela s'ajoute que quand la bobine d'alimentation est pleine, l'avance du rotor d'enroulement est plus faible, cette avance augmentant à mesure que le diamètre de la bobine d'alimentation décroît. 35 D,'autre part on constate, en particulier avec les vitesses de rotation relativement élevées, que le fil est tendu jusqu'à la rupture et qu'il casse souvent. Comparativement à ce mode de réalisation connu, l'invention prévoit un rotor d'entraînement précédant la broche d'enroulement, ainsi qu'un rotor d'en-40 roulement faisant suite à cette broche et qui comporte également une source de 72 16166 2137564 force motrice. Ces deux sources de force motrice sont indépendantes et ne sont couplées que par un dispositif de dévidage à auto-régulation, qui assure une tension constante du fil pendant tout le dévidage de la bobine d'alimentation et assure la production d'une hélice uniforme quel que soit le diamètre de la 5 broche d'enroulement, un dispositif de tension de fil réglable étant prévu pour le réglage fin du rotor d'enroulement. L'arbre fixe du dispositif d'enroulement est réalisé en deux parties et est creux pour le passage des lignes électriques d'alimentation du générateur d'ultra-sons, et comporte en outre une ouverture séparée pour un cordon de rem-10 plissage, lequel traverse cet arbre creux, ainsi que le générateur d'ultra-sons et le transducteur pour se rendre à la broche d'enroulement, la seconde partie de cet arbre creux constituant une douille avec un accouplement pour recevoir un générateur d'ultra-sons avec ses transducteurs, la disposition étant telle que le rotor d'enroulement tourne autour de ce générateur qui est fixe, et que 15 le fil qui se déroule de la bobine s'enroule sur la broche d'enroulement qui est constituée par l'un des transducteurs. Le générateur d'ultra-sons et l'autre transducteur sont logés dans une position invariable à l'intérieur de l'arbre creux divisé, le noyau du transducteur qui porte la broche d'enroulement étant porté en l'espace de quelques secondes (ou fractions de seconde) à la tempéra-20 ture de formage voulue par les oscillations du générateur. Dans ces conditions, les galets de formage peuvent être étroitement rapprochés de la broche d'enroulement . Le cône de la broche d'enroulement doit avoir la pente qui convient pour exercer une certaine poussée sur l'hélice de fil qu'il porte et pour assurer 25 l'entraînement de celle-ci. La bobine d'alimentation est montée de façon à pouvoir être facilement changée, tandis que l'arbre creux est pourvu, au voisinage de la bobine d'alimentation, de contacts électriques et d'un accouplement permettant de changer rapidement les bobines de fil. L'arbre creux, sur lequel la bobine de fil est enfilée à rotation, comporte également deux rotors coaxiaux 30 indépendants dont l'un constitue un rotor d'entraînement et dont l'autre est le rotor d'enroulement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel: 35 - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif drenroulement conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue partielle en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue de détail dfune broche d'enroulement interchan-40 geable faisant fonction de transducteur d'ultra-sons; et, 72 16166 4 2137564 - la figure 4 est une vue frontale de la figure 3. Le dispositif d'enroulement représenté sur la figure 1 comprend une plaque de base 1 sur laquelle s'élèvent deux piliers 2, 3 portant respectivement un roulement à billes 4, 5. Les piliers 2, 3 comportent en outre deux paliers 6, 7 5 qui supportent l'arbre de transmission 8 du dispositif, lequel est entraîné par un moteur, non représenté, au moyen d'une courroie crantée et d'une poulie crantée 9. Du côté de la transmission sont également clavetées deux autres poulies crantées 10, 11 autour desquelles passe une courroie crantée 12 en vue d'entraîner un rotor 13 monté à rotation sur le pilier 2 qui, au moyen de tétons 10 14, 15 fait tourner la bobine de fil 16, A leurs extrémités libres, les deux piliers 2, 3 sont reliés par une barre de renfort 17. Dans le roulement à billes 5 du pilier 3 est monté un second rotor 18 qui constitue le rotor d'enroulement . et qui peut être entraîné en rotation indépendamment du rotor 13. Le rotor d'enroulement 18 est pourvu de deux bras d'entraînement coudés 19, 20 s'étendant 15 parallèlement à son axe, le bras 20 servant pour guider le fil vers le rotor d'enroulement 18, tandis que le bras 19 sert de guide pour le fil 21 se déroulant de la bobine 16 vers le bras coudé de guidage 20. L'embouchure 20£ du bras tubulaire 20 est faite d'une matière ayant une faible résistance de friction. Des douilles 20£, placées à l'entrée et à la 20 sortie de l'ouverture de passage 18a du rotor d'enroulement 18 sont également prévues. Pour recevoir un arbre de sortie fixe creux divisé 22, avec un accouplement 23 et une douille cylindrique 24, le rotor d'entraînement 13 et le rotor d'enroulement 18 sont percés d'un alésage et comportent des paliers 25, 25a_, 25 26, 26a. La première partie de l'arbre 22 est percée de plusieurs ouvertures séparées pour le passage des conducteurs d'alimentation 27, 27£ aboutissant au générateur d'ultra-sons 28 logé coaxialement dans la douille 24 qui renferme également des transducteurs 29 et 30, la tête d'enroulement interchangeable 31 avec la broche d'enroulement 32 et qui chauffe, en l'espace de quelques frac-30 tions de seconde, à n'importe quelle température réglable voulue, l'hélice 33 enroulée sur la broche 32 afin de lui donner la forme qui convient. La disposition est telle que lorsque le transducteur 29, coopérant avec le transducteur 30 et la broche 32 est excité, l'hélice de fil enroulée sur la broche 32 est portée à une température suffisante pour lui imposer une certaine 35 déformation permanente. Le transducteur 29 est précédé d'un régulateur, non représenté. La seconde partie 24 de l'arbre creux 22 comportant l'accouplement 23, est associé à la douille cylindrique 24 destinée à recevoir le générateur d'ultra-sons 28. Les conduits d'alimentation s'étendant entre les parties 22, 40 23 et 23, 24 de l'arbre creux aboutissent à des contacts 27a permettant de 72 16166 5 2137564 changer la bobine de fil 16. L'arbre creux 22 comporte une autre ouverture axiale 22a pour le passage d'un cordon de remplissage 65, le générateur d'ultra-sons 28, le transducteur 29 et le transducteur 30 étant également percés pour le passage de ce cordon. 5 L'arbre creux 22 s'étend au-delà de la bobine 16 et s'engage dans l'ac couplement 23. Sur l'accouplement 23 est enfilé un collier de fixation 23a aplati d'un côté comportant une vis de blocage 37 pour l'accouplement et la fixation de l'arbre fixe 22. L'arbre 22 présente, au voisinage du collier de blocage 23a, un plat 37£ pour l'application de la vis 37 (figure 2). 10 Pour changer la bobine 16, on desserre les deux vis 03 et 37. Après cela, il est facile de retirer l'arbre 22 en exerçant une traction sur le volant 41. En desserrant la vis 14a, on peut retirer l'organe d'entraînement 14 de la bobine 16 et cette dernière peut être enlevée pour la remplacer par une autre. Après cela, on réintroduit l'arbre 22 et on le fixe à l'aide des vis 0£ et 37. 15 La bobine de fil 16 contient des paliers remplaçables 16b_ pour tourner sur l'arbre creux fixe 23. L'arbre creux 22, 23-ou 24 avec le générateur d'ultrasons 28 est fixé, de façon non-rotative, par un support 0.sur la plaque de base 1. Lë générateur d'ultra-sons 28 est inséré, avec son accouplement 23, dans le cylindre 24 et est relié dé façon non-rotative par des vis 28 à l'arbre creux 20 22, 23, 24. Le rotor d'enroulement 18 tourne autour du cylindre 24 et de son accouplement 23 dans lequel le générateur d'ultra-sons 28 est fixé. Le rotor d'enroulement 18 enroule le fil 21 autour du générateur d'ultra-sons 28 au-dessus du cône 30, 31 sur la broche 32. La figure 3 montre unlçône d'enroulement creux 30, 31 pour recevoir un 25 cordon de remplissage 65, associé à la broche d'enroulement 32, et qui constitue un transducteur interchangeable, des broches d'enroulement d'un diamètre quelconque pouvant être insérées dans le transducteur 29. Selon l'invention, le rotor d'enroulement porte une roue d'entraînement 60 lisse, non dentée, conçue pour permettre'un glissement. Celle-ci est entraînée à partir de la roue cran-30 tée 62 solidaire-de l'arbre 8, par l'intermédiaire d'une courroie crantée 61, les rotors 18 et 13 étant entraînés-à■la même vitesse. De préférence, la roue 60 est légèrement plus petite, ce dont résulté une légère avance du rotor d'enroulement" par rapport au rotor d'entraînement afin d'assurer une légère tension du fil. La courroie crantée 61 est reliée très lâchement aux roues 60 et 62 et 35 est réglée au moyen d'un galet de tension à ressort (non représenté), de façon à établir un certain glissement par rapport à la roue 60. La bobine 16 est montée de manière & ne pas entraîner le rotor d'enroulement 18 par le fil 21, La bobine 16 tourne avec une certaine avance .et relâche le fil 21. Le rotor'd'enroulement 18 doit se dépêcher pour suivre la rotation 40 de la bobine 16 et pour empêcher que le fil 21 ne puisse devenir trop mou et 72 16166 6 2137564 pour y maintenir au contraire une légère tension. Le glissement de la roue d'entraînement 60 peut être réglé au moyen d'un galet de tension, non représenté, agissant sur la courroie 61, permettant ainsi d'ajuster l'entraînement du rotor d'enroulement. La quantité de fil nécessaire est 5 fournie par l'avance de la bobine 16 et par un léger freinage du couple du rotor d'enroulement 18. La disposition est telle qu'on obtient la légère tension du fil nécessaire pour l'enroulement. Cette tension est maintenue pendant toute la durée du dévidage de la bobine 16 sans qu'il se produise de tension excessive et de casse du fil. Un réglage supplémentaire de la tension du fil par 10 le tendeur F permet d'ajuster avec une grande précision l'enroulement 33 autour de la broche 32. Par ce moyen, on réalise un enroulement parfait du fil sur la broche, à partir de la bobine rotative 16, pour produire des hélices. La tête d'enroulement 30, 31, avec la broche 32, peut être adaptée à toutes les grosseurs de fil et peut aussi être réalisée sans ouverture axiale 15 40. 72 16166 7 2137564 REVENDICATIONS 1.- Procédé et dispositif pour fabriquer des hélices exemptes de torsion à partir de fils de section quelconque, dévidés d'une bobine, en une matière métallique ou non-métallique, par exemple en une matière thermoplastique, notam- 5 ment pour la production de rangées d'éléments de fermetures à glissière,en utilisant une bobine de fil montée à rotation, dont l'arbre fixe, non-rotatif, est réalisé sous la forme d'un arbre creux relié invariablement à un générateur d'ultra-sons avec des transducteurs formant un cône de broche d'enroulement, caractérisé en ce que le rotor qui précède la bobine sur l'arbre, ainsi que le 10 rotor qui fait suite à cette bobine sur cet arbre sont pourvus respectivement d'un entraînement, ces deux entraînements étant indépendants, tout en étant accouplés l'un à l'autre par un dispositif de déroulement de fil à auto-régulation, de telle sorte que pendant tout le déroulement du fil de la bobine, une tension uniforme est maintenue dans celui-ci et que des hélices uniformes sont 15 produites quel que soit le diamètre de la broche d'enroulement. 2.- Procédé et dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bobine de fil est entraînée avec une certaine avance et ne tend pas le fil, mais au contraire lui donne un certain mou, tandis que l'entraînement du rotor d'enroulement impose une légère tension à ce fil et dévide la quantité de fil 20 nécessaire pour produire l'hélice grâce à un glissement réglable de la transmission du rotor d'enroulement, et de la broche d'enroulement. 3.- Procédé et dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'arbre comporte un volant et n'est complété par une seconde partie qu'au voisinage du rotor d'enroulement. 25 4.- Procédé et dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'arbre traverse aussi la bobine de fil et n'est complété qu'au voisinage du rotor d'enroulement par une seconde partie. 5.- Procédé et dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie de l'arbre qui précède le générateur d'ultra-30 sons comporte des canaux spéciaux pour le passage des conducteurs d-'alimentation et des contacts électriques. 6..- Procédé et dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'arbre comporte, en plus des conducteurs d'alimentation du générateur d'ultra-sons, une ouverture axiale spéciale pour le passage d'un 35 cordon de remplissage, le générateur d'ultra-sons, ainsi que la broche d'enroulement, comportant une ouverture axiale correspondante. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'hélice est chauffée au moyen de la broche d'enroulement par des ultra-sons. 40 8.^- Procédé et dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, 72 16166 2137564 caractérisé en ce qu'une partie creuse de l'arbre constitue une douille cylindrique comportant un accouplement pour recevoir une partie de l'arbre creux, cette douille cylindrique recevant un générateur d'ultra-sons qui est relié de façon non-rotative à celle-ci. , 5 9.- Procédé et dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la partie creuse de l'arbre comporte un canal pour le passage d'un cordon de remplissage et de conducteurs d'alimentation, ainsi que des contacts électriques, et est conçue pour permettre de changer facilement et rapidement la bobine de fil, 10 10.- Procédé et dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'arbre creux est fixé par un support à une plaque de base et sert en même temps de logement au générateur d'ultra-sons, ainsi qu'aux transducteurs.