Brevet FR2214181A1 — publié le 19740809

La présente invention concerne un procédé Se sertissage de pièces de raccordement sur des enroulements hélicoldaux à spires jointives en fil métallique, tels que les ressorts et résistances électriques. I1 s'agit plus parti culièrement de pièces découpées et formées dans un matériau métallique en feuille, comprenant une patte de raccordement et un logement de fil constitué par une paire d'ailes de sertissage sensiblement planes et parallèles reliées par un fond de façon que sa section transversale soit en forme de U, le bord libre longitudinal de chaque aile, qui s'étend d'une extrémité à l'autre du logement, étant parallèle à l'axe longitudinal de ce dernier et perpendiculaire à ladite section transversale. Jusqu'à présent, on reliait un enroulement à une pièce de raccordement par serrage au moyen d'une vis ou d'un oeillet métallique ou par sertissage d'une extrémité rectiligne ou déroulée de l'enroulement. Les inconvénients de ces raccordements résident dans le risque de détérioration du fil d'enroulement et, dans le cas des résistances de chauffage électrique, dans des contacts irréguliers et de faible fiabilité, ainsi que, d'une façon générale, dans la nécessité d'avoir recours à des opérations multiples telles que le déroulement d'une certaine longueur de fil, la réalisation d'une boucle, sa mise en place autour d'une vis ou d'un oeillet avec interposition éventuelle de rondelles. L'invention permet de réaliser facilement des raccordements de fiabilité élevée assurant des contacts parfaits de caractéristiques toujours identiques. Appliqué aux pièces de raccordement décrites au début de la présente description, le procédé de sertissage selon l'invention est caractérisé par le fait qu'une partie terminale de l'enroulement est placée dans ledit logement dont la largeur intérieure correspond sensiblement au diamètre extérieur de l'enroulement et qu'un nombre prédéterminé de spires est soumis dans ce logement à une pression exercée parallèlement à la direction desdites ailes et perpendiculairement à l'axe d'enroulement, lesdites spires étant aplaties sous l'action de cette pression tout en étant maintenues jointives, chacune sensiblement dans son plan initial, jusqu'à ce que deux portions opposées de chaque spire se trouvent en contact l'une de l'autre, cependant que les ailes sont roulées vers l'intérieur du logement jusqu'à ce que lesdits bords viennent s'appliquer respectivement contre les extrémités de ltune desdites portions opposées en contact l'une de l'autre. Avantageusement, ladite partie terminale est placée dans ledit logement et contre le fond de celui-ci, en application axiale contre une butée axiale venue de découpage et/ou de formage sur ladite pièce à l'une des extrémités du logement. Dans certains cas, suivant l'épaisseur du fil et le diametre de l'enroulement, il peut être nécessaire, au cours du sertissage, de bloquer axialement les deux extrémités de la partie terminale de l'enroulement. A cette fin ladite partie terminale est maintenue axialement en place dans le logement au cours du sertissage au moyen d'une lame d'arrêt mobile dans son propre plan, qui s'engage entre deux spires à l'autre extrémité du logement. Suivant un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux du procédé suivant l'invention, ladite pression est exercée entre une enclume, sur la face terminale de laquelle est placée au moins la zone médiane axiale de la face extérieur dudit fond, et un poinçon présentant une face active dont la longueur correspond sensiblement à celle du nombre prédétermine de spires et la largeur sensiblement à la longueur desdites portions opposées -de spires, des rainures parallèles orientées dans le sens de la largeur de ladite face active et dont l'espacement correspond au pas des spires jointives de l'enroulement sont-ménagées dans ladite face active, cependant que le nombre de rainures correspond audit nombre prédéterminé de spires. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au procédé décrit, mais s'étend également à l'outillage permettant sa mise en oeuvre ainsi qutaux enroulements hélicoldaux à spires jointives en fil métallique munis d'au moins une pièce de raccordement sertie selon ledit procédé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés qui représentent à titre d'exem ples non limitatifs deux modes de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue en plan d'un exemple.de réalisation d'une pièce de raccordement selon l'invention. La figure 2 montre la pièce de raccordement vue suivant la flèche II de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe transversale d'un outil de formage coopérant avec une enclume sur laquelle est placée une pièce de, raccordement dans le logement de laquelle est engagée la partie terminale d'une résistance hélicoldale à spires jointives. La figure 4 montre le poinçon de l'outil de formage, vu en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3, mais à plus grande échelle. Les figures 5 à 8 montrent différentes phases de l'opération de sertissage, qui succèdent à la position représentée sur la figure 3. La figure 9 montre les parties essentielles d'un dispositif de formage muni d'une lame d'arrêt mobile, vues suivant un plan de coupe axial identique à celui de la figure 4, l'enclume, la pièce de raccordement, la résistance hé licoldale et l'outil de formage se trouvant dans la position initiale. Découpée et formée dans une feuille ou bande métallique, la pièce de raccordement représentée à titre d'exemple sur les figures 1 et 2, comporte une patte de raccordement perforée 1 solidaire dn logement d'enroulement 2 constitué par une paire d'ailes de sertissage planes et sensiblement parallèles 3 et 4 reliées par un fond demi-cylindrique 5 dont le diamètre correspond sensiblement à celui de l'enroulement hélicoidal. La section transversale du logement est ainsi en forme de U. Deux ailes plus petites 6 et 7 découpées dans la pièce entre la patte de raccordement 1 et les ailes 3 et 4 ont été roulées vers l'intérieur et leurs tranches latérales symétriques et orientées vers le logement 2 consti- tuent, à l'une des extrémités de celui-ci, une butée axiale pour la partie terminale de l'enroulement. Comme cela ressort des figures 3 et 5 à 8, les deux éléments coopérants principaux d'un dispositif de sertissage permettant la mise en service du procédé selon l'invention sont une enclume fixe 8 servant de support aux pièces de raccordement et un outil de formage 9 susceptible de se rapprocher et de s'éloigner verticalement de l'enclume. L'enclume est montée dans un bati de machine non représenté. Le rayon de la surface d'appui arrondie 10 de l'enclume est supérieur à celui du fond demi-cylindrique 5 qui repose par Sa zone médiane sur cette surface. Solidaires de l'enclume 8, des éléments supports non représentés servent d'appuie à la patte de raccordement I et à l'enroulement 11 en assurant ainsi le positionnement correct de la pièce de raccordement au cours du sertissage. L'coutil de formage 9 monté coulissant dans le bâti de machine présente un évidement découpé 12 dans le fond duquel un poinçon d'aplatissement d'enroulement 13 fait saillie. Ce poinçon comporte une surface active 14 dont la longueur correspond sensiblement à celle du nombre prédéterminé de spires devant être serties, ainsi qu'à la longueur axiale de la surface d'appui arrondie 10 de l'enclume 8. Comme le montre la figure 4, des rainures 15 perpendiculaires au sens de la longueur de la surface active sont ménagées dans cette surface. L'espacement de ces rainures parallèles entre elles correspond au pas des spires jointives de l'enroulement, cependant que leur nombre correspond audit nombre prédéterminé de spires. De section arrondie, perpendiculaires aux rainures ci-dessus et situées symétriquement de part et d'autre du poinçon 13, deux gorges rectilignes d'enroulage d'ailes 16 et 17 partent de bords opposés de la surface active 14 pour se prolonger respectivement par deux surfaces planes de retenue et de guidage d'ailes 18 et 19, sensiblement parallèles et espacées suffisamment pour que la paire d'ailes de sertissage 3 et 4 s'engage entre elles lors de la descente de l'outil de formage 9. Deux rampes d'enga gement divergentes 20 et 21 partant, toujours symétriquement, des extrémités inférieures des surfaces de guidage 18 et 19 débouchent respectivement par des arrondis 22 et 23 dans la surface inférieure de outil de formage 9. On décrira maintenant les différentes phases du processus de sertissa- ge selon l'invention, étant entendu qu'elles s'enchainent progressivement sans à coup et qu'il. s'agit par conséquent d'un processus continu. Lorsque la pièce de raccordement a été placée sur l'enclume 8 et qu' une partie terminale d'enroulement il a été introduite-dans le fond du logement 2 en appui contre la butée axiale 6, 7, on abaisse l'outil de formage 9 (figure 3). Grâce aux rampes d'engagement 21 et 22, les ailes 3 et 4 s'engageant correctement entre les surfaces de guidage 18 et 19 (figure 5). Avant même que l'enroulement il ne vienne en contact avec le poinçon 13, les ailes 3 et 4 subissent un préformage dans les gorges 16 et 17 (figure 6). Ce préformage peut éventuellement être facilité par la présence de chanfreins sur le côté extérieur des bords longitudinaux des ailes 3 et 4. L'outil de formage 9 continuant à s'abaisser, le poingon 13 commence à aplatir le nombre de spires déterminé de la partie terminale d'enroulement 11, ces spires ne pouvant s'échapper axialement grâce à leur engagement dans les rainures 15 du poinçon ; - leur partie inférieure se déforme en appliquant le fond 5 du logement 2 contre toute la surface d'appui arrondie 10 de lten- clume, cependant que- les ailes continuent à être enroulées dans les gorges 16 et 17 (figure 7). Enfin, le poinçon 13 applique deux portions opposées de chaque spire l'une contre l'autre, les bords des ailes 3 et 4 entièrement enroulés par les gorges 16 et 17 venant définitivement en appui contre les deux extrémités latérales de celle des deux portions qui se trouve sur le dessus de l'enroulement aplati (figure 8). Dans certains cas, et suivant le diamètre-de l'enroulement et l'épais- seur du fil, la seule présence de la butée axiale 6, 7 et des rainures 15 sur le poinçon 13 peut ne pas être suffisante pour empêcher les- spires de se déformer ou de s'échapper dans le sens axial au cours de 1'6pçration de sertissage. On peut alors munir l'outil de formage 9 d'une lame d'arrêt 24, comme cela a été représenté sur la figure 9 qui est une vue en coupe du dispositif de sertissage, dont le plan de coupe vertical est tourné de 900 par rapport à celui de la figure 3. L'outil de formage 9 est monté sur un support d'outil 25 monte coulissant dans le bâti non représenté de la machine de sertissage. Solidaires, la lame d'arrêt 24 et son support 26 sont guidés et peuvent coulisser verticalement entre la face verticale avant de l'outil de formage 9 et une barrette 27 reliant les parois latérales du logement ménagé dans le support d'outil 25 et contenant l'outil de formage 9, la lame 24 et le support de lame 26. Ce dernier présente à sa partie supérieure un talon 28 sollicité contre la face supérieure de la barrette 27 par un ressort de compression vertical 29 monté en tension entre le support de lame 26 et le support d'outil 25. Par ailleurs, on voit une pièce de raccordement dont le logement repose sur l'enclume 8. La patte de raccordement 1 et l'enroulement hélicoidal 11 engagé dans le logement reposent respectivement sur des éléments supports 30 et 31 solidaires de l'enclume 8. Lorsque l'ensemble des éléments mobiles 9, 25 et 26 s'abaisse dans le sens de la flèche, les pattes de sertissage 3 et 4 s'engagent dans la cavité 12 pendant que la lame 24 appliquée contre la face verticale avant de l'outil de formage 9 pénètre entre deux spires jusqu'à ce qu'elle rencontre le tronçon de fil inférieur reliant ces deux spires, cependant que l'enroulement pénètre dans une encoche 32 ouverte vers le bas du support de lame 26 qui contribue ainsi à maintenir en place cet enroulement.Retenus par le tronçon de fil précité, la lame 24 et son support 26 s'immobiliset en comprimant le ressort 29, tandis que outil de formage 9 continue à descendre en terminant le sertissa le De cette façon, une partie terminale d'enroulement de longueur déterminée se trouve bloquée axialement entre la butée axiale 6, 7 et la lame 24 au cours de l'opération de sertissage. Un moyen contribuant également à réduire les risques de glissement axial des spires dans le logement 2 au cours du sertissage peut être constitué par des stries transversales ménagées dans le fond 5 du logement. Bien entendu > l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. Ainsi, par exemple, la patte de raccordement peut être réalisée de façon différente et être disposée à tout autre endroit de la pièce de raccordement. La butée axiale peut, entre autres, être constituée par un élément plan découpé sur une partie de son pourtour dans la pièce - de raccordement et plié de façon à se trouver dans le trajet d'introduction de la partie terminale d'enroulement. Enfin, la machine de sertissage peut être à manoeuvre manuelle ou à entrainement par moteur, rien ne s'opposant à un fonctionnement automatique tant en ce qui concerne ltopération de sertissage proprement dite que l'alimentation en pièces de raccordement et en enroulements hélicoldaux ainsi que la mise en place de ces éléments. REVEEDICATIONS 1 - Procédé de sertissage de pièces de raccordement sur des enroulements hélicoidaux à spires jointives en fil métallique, ces pièces, découpées et formées dans un matériau métallique en feuille, comprenant une patte de raccordement et un logement de fil constitué par une paire d'ailes de sertissage sensiblement planes et à peu près parallèles reliées par un fond de fa çon que sa section transversale soit en forme de U e bord libre longitudinal de chaque aile, qui s 'détend d'une extrémité à l'autre du logement, étant parallèle à l'axe longitudinal de ce dernier et perpendiculaire à ladite section transversale, procédé caractérisé par le fait qu'une partie terminale (11) de l'enroulement est placée dans ledit logement (2) dont la largeur intérieure correspond sensiblement au diamètre extérieur de l'enroulement et qu'un nombre prédéterminé de spires est soumis dans ce logement à une pression exercée parallèlement à la direction desdites ailes (3 et4) et perpendiculairement à l'axe de ltenroulement, lesdites spires étant aplaties sous l'action de cette pression tout en étant maintenues jointives, chacune sensiblement dans son plan initial, jusqu'à ce que deux portions opposées de chaque spire se trouvent en contact l'une de l'autre, cependant que les ailes (3 et 4) sont roulées vers l'intérieur du logement (2) jusqu'à ce que lesdits bords viennent s'appliquer respectivement contre les extrémités de l'une desdites portions opposées en contact l'une de l'autre. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par ie fait que ladite partie terminale (il) est placée dans le logement (2) et contre le fond de celui-ci, en applicatíon axiale contre une butée axiale venue de découpage et/ou de formage sur ladite pièce à l'une des extrémités du logement. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite partie terminale est maintenue axialement en place dans le logement au cours du sertissage au moyen d'une lame d'arrêt mobile dans son propre plan qui s'engage entre deux spires à l'autre extrémité du logement. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que des stries transversales de retenue de spires sont ménagées dans le fond (5) du logement (2). 5 - Procédé selon l'une des -revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que ladite pression est exercée entre une enclume (8),sur la face terminale (10) de laquelle est placée au moins la zone médiane axiale de la face extérieure dudit fondlet un poinçon (13) présentant. une face active (14) dont la longueur correspond sensiblement à celle du nombre prédéterminé de spires et la largeur sensiblement à la longueur desdites portions opposées de spires, des rainures parallèles (15) orientées dans le sens de la largeur de ladite face active et dont l'espacement correspond au pas des spires jointives de l'enroulement étant ménagées dans ladite face active, cependant que le nombre de rainures correspond audit nombre prédéterminé de spires. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que lesdites ailes (3 et 4) sont roulées vers l'intérieur du logement (2) au moyen de deux gorges rectilignes (16 et 17) de section arrondie situes symétriquement de part et d'autre du poinçon (13), perpendiculaires auxdites rainures (15) et partant de bords opposés de ladite face active (14) du poinçon pour déboucher respectivement dans deux surfaces de retenue et de guidage d'ailes (18 et 19) opposées et sensiblement parallèles, la profondeur des gorges par rapport à ladite face active et la longueur des ailes de sertissage (3 et 4) étant prévues de telle sorte que ces dernières subissent un préformage dans lesdites gorges avant l'engagement des spires jointives de l'enroulement dans lesdites rainures du poinçon et que les deux bords libres longitudinaux des ailes (3 et 4) atteignent sensiblement le même niveau que ladite face active du poinçon (13) au moment où celui-ci a appliqué l'une contre l'autre lesdites portions opposées des spires. 7.- Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits bords libres longitudinaux des ailes (3 et 4) présentent, orienté vers ltextérieur, un chanfrein d'engagement et de glissement dans lesdites gorges (16 et 17). 8 - Procédé selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé par le fait que la butée axiale est réalisée au moyen de deux ailes (6 et 7) enroulées dans le même sens que les ailes de sertissage (3 et 4). 9 - Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon 1 'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend une enclume support (8) de la pièce de raccordement garnie de ladite partie terminale (11) et un outil. de formage (9) présentant, d'une part, un poinçon d'aplatissement d'enroulement (13) dont la face active (14) a une longueur correspondant sensiblement à celle dudit nombre prédéterminé de spires et une largeur correspondant sensiblement à la longueur desdites portions opposées de spires, des rainures parallèles (15) orientées dans le sens de la largeur de ladite face active (14) et dont l'espacement correspond au pas des spires jointives de l'enroulement étant ménagées dans ladite face, cependant que le nombre de rainures correspond audit nombre prédéterminé de spires, et, d'autre part, deux gorges-rectilignes d'enroulage d'ailes (16 et 17), de section arrondie, situées symétriquement de part et d'autre du poinçon (13), perpendiculaires auxdites rainures et par tant de bords opposés de ladite face active du poinçon pour se. prolonger respectivement par deux surfaces planes de retenue et de guidage d'ailes (18 et 19), sensiblement parallèles et espacées suffisamment pour que la paire d'ailes de sertissage (3 et 4) s'engage entre elles lors du rapprochement de l'ou- til de formage (9) et de l'enclume (8). 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la longueur de outil de formage (9) comprise entre deux plans d'extrémité perpendiculaires auxdites gorges (16 et 17) et auxdites surfaces de retenue et de guidage (18 et 19) est sensiblement égale à celle de ladite partie terminale (11) de l'enroulement et à celle dudit logement (2). Il - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu' il comprend une lame d'arrêt (24) mobile dans son propre plan parallèlement auxdits plans d'extrémités et le long de l'un d'eux, cette lame étant sollicitée élastiquement et/ou par gravité entre deux spires en direction de l'enclu- me (8) au moin?partir du moment où, lors du rapprochement de enclume et du poinçon (13), ce dernier entre en contact avec la partie terminale d'enroulement (11) placée dans le logement (2) de la pièce de raccordement. 12 - Enroulement hélicoidal à spires jointives en fil métallique portant au moins à 1 'une de ses parties terminales une pièce de raccordement sertie suivant le procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pièce de raccordement, découpée etformée dans un matériau métallique en feuille, comprend un logement d'enroulement constitué par un fond relié fià deux ailes et dans lequel les spires de ladite partie terminale sont apla ties jointives dans leur plan initial, deux portions opposées de chaque spire étant en contact l'une de l'autre, cependant que les bords terminaux libres des ailes roulées vers l'intérieur du logement sont appliqués respectivement contre les extrémités de l'une desdites portions opposées. 13 - Enroulement hélicoïdal selon la revendication 12, caractérisé par le fait que des stries transversales de retenue de spires sont ménagées dans ledit fond.