Brevet FR2412366A1 — publié le 19790720

La présente invention concerne un appareil de positionnement d'enroulements hélicoïdaux de fil métallique. Elle trouve notamment son application dans la réalisation de sommiers élastiques ou d'autres meubles, mais cette application n'est pas la seule possible comme le mettra en évidence la description suivante. Les sommiers élastiques de type classique comportent intérieurement des ressorts à boudin dont les axes sont parallèles ou presque les uns aux autres et dont les extrémités constituent les deux faces principales et généralement parallèles l'une à autre de la structure interne du sommier. Ces ressorts sont reliés les uns aux autres au moyen d'enroulements hélicoïdaux de fil métallique dont le diamètre et le pas sont très inférieurs aux leurs. I1 existe deux groupes de ces enroulements hélicoïdaux, un pour chacune des faces principales précitées. tes enroulements de chaque groupe sont équidistants et parallèles les uns aux autres. Chacun d'eux entoure une certaine longueur du fil métallique incurvé qui constitue l'extrémité de chacun des ressorts, en assemblant ainsi ces derniers. Pour réaliser la structure interne élastique d'un tel sommier, il est courant de mettre côte à côte deux rangées de ressorts hélicoïdaux et d'enserrer entre deux mâchoires les parties voisines de leurs extrémités. Ces mâchoires forment chacune une rainure longitudinale qui, lorsqu'elles sont fermées, coopère avec l'autre rainure pour former un conduit cylindrique dans lequel passent les parties incurvées des ressorts à relier les uns aux autres. tes conduits cylindriques formés par la rangée de paires de mâchoires sont dans le prolongement les uns des autres. Chacune des mâchoires forme aussi intérieurement des organes de guidage disposés de telle sorte que, lorsqu'unie paire de mâchoires est fermée, ils coopèrent en formant un conduit ininterrompu et sensiblement hélicoïdal dont l'axe est le même que celui du conduit cylindrique précité. Les guides en question peuvent être constitués par des rainures partiel lement hélicoïdales ou par des cavités inclinées. En tout cas, une fois les mâchoires fermées, les guides en question forment toujours ensemble un conduit sensiblement hélicoïdal. Chacune des mâchoires peut être monobloc ou constituée de plusieurs éléments distincts. Pour les mettre en oeuvre, il faut d'abord les ouvrir, puis y introduire partiellement les extrémités des ressorts voisins, puis les refermer. On enfile alors axialement dans le conduit hélicoïdal ou presque héli cotidal précité un enroulement hélicoldal de fil métallique qui entoure les parties des ressorts qui sont comprises entre les mâchoires. Cette opération exécutée, on ouvre de nouveau les mâchoires et on les sépare de l'enroulement hélicoïdal et des ressorts qutil relie les uns aux autres. Pour effectuer cet assemblage, il faut enfiler l'enroulement de fil métallique dans une des extrémités du conduit hélicoïdal, puis le déplacer axialement tout en le faisant tourner pour le faire avancer à ia manière d'une vis dans un trou taraudé. Les inconvénients du système précité sont que les mâchoires sont difficiles et coûteuses à réaliser et qu'elles résistent beaucoup à l'avance de l'enroulement hélicoïdal de fil métallique. t'un des buts de la présente invention est de supprimer ou de réduire ces inconvénients. t1 appareil de positionnement réalisé dans le cadre de la présente invention afin de mettre en place des enroulements hélicoïdaux de fil métallique comprend deux moitiés qui sont ou peuvent être mises face à face, leurs faces efficaces étant soit en contact soit un peu espacées. La face efficace de la première moitié forme une rangée de cavités circulaires équidistantes et de même diamètre. La face efficace de la seconde moitié comporte une rangée d'organes de positionnement. Lorsque les deux moitiés sont face à face, les deux rangées précitées sont côte à côte et leurs cavités et organes de positionnement respectifs coopèrent de manière à former un conduit capable de contenir et de mettre en place un enroulement hélicoïdal de fil métallique dont le pas est égal à chacun des intervalles qui séparent les uns des autres les centres des cavités précitées.Il est possible de faire avancer axialement ce fil métallique en le faisant tourner autour de son axe par rapport aux deux moitiés de l'appareil. tes deux moitiés de l'appareil en question pourraient former l'une une rangée de cavités selon l'invention et l'au- tre des organes de positionnement d'un autre type, par exemple des rainures partiellement hélicoïdales, mais un tel dispositif n'est pas avantageux. En revanche, dans le cadre de l'in invention, les organes de positionnement de la seconde moitié sont aussi des cavités circulaires qui, ayant le même diamètre et le même espacement que celles de la première moitié, sont symétriques mais décalées longitudinalement par rapport à ces dernières, de sorte que chacune de celles d'une rangée est à mi-chemin de deux voisines de celles de l'autre rangée et qu'elles se chevauchent en permettant au fil hélicoïdal de passer de chacune de celles d'une des deux moitiés dans la suivante de celles de l'autre moitié. Chacune des deux moitiés de l'appareil est de préférence monobloc, mais elle peut aussi, sans sortir du cadre de l'inventïon, être constituée de plusieurs éléments assujettis les uns aux autres. hes faces efficaces des deux moitiés de l'appareil sont normalement plates, mais ce n'est pas obligatoire. Néanmoins les bords superposés des cavités des deux moitiés doivent être sinon tout à fait du moins presque dans le même plan. En effet, chaque cavité d'une des moitiés et la cavité suivante de autre moitié communiquent alors par un trou formé par l'intersection de deux arcs de cercle symétriques et ayant le même rayon. Il y a donc dans le plan commun précité une rangée de trous ayant tous cette même conformation, la droite qui relie les deux extrémités pointues de chacun de ces trous étant perpendiculaire à l'axe longitudinal de la rangée. Lorsque les deux moitiés de l'appareil mettent en place un enroulement hélicoïdal de fil métallique, il passe dsune cavité située d'un côté de ce plan à la cavité suivante située de l'autre côté de ce même plan par le trou qui les fait communiquer l'une avec l'autre, puis il repasse dans la cavité suivante située du premier côté du plan par le trou suivant. Ainsi, chaque demi-spire de l'enroulement hélicoïdal passe par un des trous successifs de la rangée. Be diamètre de cet enroulement est de préférence calculé de manière à forcer le fil métallique à passer tout contre les extrémités pointues des trous en question en franchissant entre chaque trou et son voisin l'axe longitudinal de cette rangée de trous. Si le fil métallique de l'enroulement hélicoïdal a un diamètre trop petit, il est moins bien maintenu en place et son axe peut se déplacer latéralement dans une certaine mesure. Bes cavités des deux moitiés de l'appareil peuvent avoir intérieurement toute conformation convenable, et elles peuvent être constituées par des trous soit borgnes soit dégagés à leurs deux extrémités. Ce sont de préférence des trous borgnes, c'est-à-dire des cavités au sens propre du mot, leur profondeur étant telle que le fil métallique de l'enroulement hélicoïdal est en contact avec leur fond. Ces cavités peuvent par exemple être cylindriques, mais sont de préférence partiellement sphériques. Il est très facile de calculer exactement leur profil pour que leurs parois entrent d'un bout à l'autre en contact avec les spires de l'enroulement hélicoïdal. Elles sont presque hémisphériques, bien qu'un peu moins profondes que si elles l'étaient tout à fait. Blun des avantages de la présente invention est la facilité de façonnage des cavités en question dans chaque moitié de l'appareil ou dans chacun des éléments de cette moitié, au moyen d'une ou de plusieurs fraises dont le ou les axes sont perpendiculaires à la rangée de ces cavités. L'expression "cavité circulaire" utilisée dans le cadre du présent mémoire et des revendications annexées correspond en principe à une cavité façonnée ou susceptible d'être façonnée de cette manière. L'extrémité de la fraise en question peut avoir la forme conique classique ou bien avoir éte reprofilée afin de tailler une cavité partiellement ou à peu près partiellement sphérique, Un procédé de réalisation des cavités en question consiste à les creuser simultanément au moyen de plusieurs fraises dans une des moitiés de l'appareil. Un autre procédé consiste à en creuser une ou plusieurs voisines en une seule opération, la moitié considérée de l'appareil se déplaçant ensuite longitudinalement par rapport aux fraises qui en creusent une ou plusieurs autres, et ainsi de suite jusqu'à ce que leur nombre corresponde aux besoins. Si l'on façonne ainsi progressivement des cavités dans une longue pièce, il est possible de découper ensuite cette dernière en éléments plus courts destinés chacun à constituer une moitié de l'appareil selon l'invention.Mais quel que soit celui de ces deux procédés qui est utilisé, il faut de préférence starranger pour que chaque cavité ou groupe de cavités se trouve à une distance prédéterminée d'un même repère fixe, car si l'on creusait chacune à une distance donnée de la précédente les erreurs pourraient s'ajouter les unes aux autres. La présente invention concerne aussi une pièce qui, destinée à constituer la moitié d'un appareil de positionnement du type précité, comporte une face efficace formant une rangée de cavités circulaires équidistantes dont les diamètres sont égaux et les axes parallèles les uns aux autres. Si l'appareil est constitué de deux moitiés identiques, leur symétrie leur permet évidemment de mettre en place un enroulement hélicoïdal de fil métallique tournant dextrorsum ou sinistrorsum, ce qui est parfois avantageux, par exemple dans le cas d'une machine destinée à assembler les ressorts internes de sommiers élastiques au moyen de mâchoires ayant la conformation de pièces selon l'invention. La description précédente concerne l'application de l'invention à la réalisation de la structure interne de sommiers élastiques, mais elle a bien d'autres applications possibles. Elle est applicable par exemple dans le cas des transporteurs qui, constitués d'un enroulement hélicoïdal de fil métallique qui tourne sans se déplacer axialement, servent à déplacer des chariots le long de leur axe longitudinal. Dans ce cas, chacun des chariots peut avoir la conformation d'un appareil selon l'invention que l'enroulement hélicoïdal rotatif de fil métallique déplace longitudinament en les traversant. tes chariots en question peuvent bien entendu transporter des marchandises ou des objets.Il est possible dtinstal- ler près des extrémités de l'enroulement hélicoïdal et, si on le désire, en des emplacements intermédiaires, des dispositifs capables de séparer l'une de l'autre ainsi que de ltenroule- ment hélicoïdal les deux moitiés de l'appareil ou chariot. En inversant le sens de rotation de l'enroulement hélicoïdal, il est possible d'inverser le sens du déplacement longitudinal des chariots en question. t' invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une vue en bout d'un appareil de positionnement selon l'invention qui, constitué de detix moitiés, coopère avec un enroulement hélicoïdal de fil métallique qu'il est destiné à mettre en place la figure 2 est une coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1 la figure 3 est une coupe selon la ligne 3-3 de la figure 1 la figure 4 montre schématiquement les trous qui, situés dans le plan de la ligne 2-2 de la figure 1, font communiquer les unes avec les autres les cavités respectives des deux moitiés de l'appareil les figures 5 et 6, analogues à la figure 4, montrent la forme que prennent les trous précités selon que les cavités sont plus ou moins espacées la figure 7 montre de face une moitié de l'appareil selon l'invention, moitié destinée en l'occurrence à constituer l'une des deux mâchoires utilisées dans une machine à fabriquer la structure interne d'un sommier élastique la figure 8 est une élévation de ltextrémité gauche de la pièce de la figure 7 la figure 9 montre schématiquement de profil les organes efficaces d'une machine destinée à assembler les ressorts internes d'un sommier élastique, les mâchoires de ces organes étant constituées chacune d'une pièce du type représensé sur les figures 7 et 8 la figure 10 montre en perspective une bande des ressorts représentés schématiquement de profil sur la figure 9 et la figure 11 représente schématiquement en plan la structure interne d'un sommier élastique, structure réalisée au moyen de la machine de la figure 9. L'appareil de positionnement représenté sur la figure 1 est constitué de deux moitiés 1 et 2 ayant sensiblement la même conformation. La face efficace plate 3 de la moitié 1 forme une rangée de cavités circulaires 4 dont le diamètre est le même. Ces cavités sont équidistantes, la distance entre les centres de deux cavités voisines étant égale à leur diamètre. Chacune de ces cavités est presque hémisphérique, c'est-à-dire un peu moins profonde qu'une cavité parfaitement hémisphéri Que. Ces cavités sont façonnées au moyen d'un outil analogue à une fraise, la moitié considérée avançant par intermittence d'un pas dès la fin de la réalisation de chacune des cavités de la rangée. tes moitiés 1 et 2 ne diffèrent qu'en ce que les cavités 5 de la seconde sont décalées symétriquement et longitudinalement par rapport à celles 4 de la première, de sorte que chaque cavité 5 se trouve à mi-chemin entre deux cavités 4 et inversement. tes cavités 4 et 5 se chevauchent donc en communiquant les unes avec les autres par des trous 6 qui, situés dans le plan des faces efficaces des deux moitiés, ont la forme représentée sur la figure 4. Chacun de ces trous est formé par l'intersection de deux arcs de cercle dont les concavités se font face et qui ont le même rayon. Un enroulement hélicoïdal 7 de fil métallique passe entre les moitiés 1 et 2. Comme le montre la figure 2, les demi-spires de cet enroulement qui sont situées du même coté par rapport aux faces efficaces des deux moitiés reposent dans. les cavités 4 dont elles longent le fond, et elles se raccordent aux demi-spires complémentaires logées dans les cavités 5 de l'autre moitié en passant par les extrémités des trous 6 qui font communiquer les unes avec-les autres ces cavités, comme le montrent les figures 2 et 4. En faisant tourner l'enroulement hélicoïdal 7 par rapport aux moitiés 1 et 2, on fait avancer axialement le fil - métallique dont il est constitué entre ces deux moitiés, à la manière d'une vis. il est évident qu'il est possible de substituer à l'enroulement hélicoïdal 7 un enroulemenélicoïdal tournant en sens inverse. Si l'on augmente l'espacement entre les cavités suc cessives de chacune des moitiés 1 e b 2, les trous qui les font communiquer les unes avec les autres ont le contour représenté par la référence 8 sur la figure 5. Bes moitiés 1 et 2 peuvent alors contenir et déterminer la position d'un enroulement hélicoïdal 9 de fil métallique dont le pas est plus grand mais dont le diamètre est un peu plus petit. Compte tenu de cette diminution de son diamètre et pour que ce fil 9 reste en contact avec le fond des cavités, il est souhaitable de réduire la profondeur de ces dernières. Inversement, si les cavités successives sont plus rapprochées les unes des autres, les trous qui les font communiquer les unes avec les autres ont le contour représenté par la référence 10 sur la figure 6. Bes moitiés I et 2 peuvent alors contenir et déterminer la position d'un enroulement hélicoïdal de fil métallique Il dont le pas est plus petit et le diamètre un peu plus grand, mais il est alors nécessaire d'augmenter la profondeur des cavités pour tenir compte de cette augmentation de diamètre. La figure 7 représente une pièce t2 destinée à constituer l'une des moitiés ou mâchoires d'un appareil destiné à assembler les ressorts internes d'un sommier élastique. Cette mâchoire est destinée à coopérer avec une mâchoire identique, à ceci près que leurs cavités respectives 13 sont symétriquement et longitudinalement décalées les unes par rapport aux autres. Les cavités 13 ressemblent aux cavités 4 de la moitié 1 de la figure 2. La pièce 12 est réalisée à partir d'une barre dans laquelle ont été creusées une suite de cavités 13. Elle a le. profil représenté, ctest-à-dire que les ex trémités de la pièce ne forment chacune qu'une demi-cavité. La pièce 12 comporte en outre intérieurement en son milieu une rainure longitudinale 14. Une fois les deux mâchoires complémentaires en contact l'une avec l'autre, leurs rainures 14 respectives coopèrent pour former un conduit dans lequel passent certaines parties des ressorts internes du sommier. En enfilant alors et en faisant avancer axiale ment un enroulement hélicoïdal de fil métallique dans les cavités des mâchoires, on lui fait entourer les parties en question de ces ressorts qu'il relie les uns aux autres. il est ensuite possible d'ouvrir les mâchoires et d'extraire de la machine les ressorts assemblés. il semble à première vue que les cavités 13 ne sont pas réellement circulaires comme on l'a décrit précédemment, mais cela est dû au fait qu'elles ne sont que partiellement sphériques et que le bord de leur intersection avec la rainure 14 est. plat ou presque plat. Il est possible d'utiliser des pièces du type représenté sur les figures 7 et 8 dans une machine destinée à assembler les ressorts internes de sommiers élastiques. Be brevet britannique nO 1 095 980 décrit une machine classique de ce type. La figure 9 représente les éléments dont il est question de cette machine, éléments en l'occurrence constitués de deux ensembles supérieur et inférieur de mâchoires 15 et 16. Chacun de ces ensembles comporte une mâchoire fixe 17 avec laquelle s'articule en 19 une mâchoire mobile 18. Chacune de ces-deux mâchoires comporte une pièce 20 du type représenté sur les figures 7 et 8. Un mécanisme 23, animé d'un mouvement de va-et-vient, fait avancer pas à pas dans le sens indiqué par la flèche 22 des bandes de ressorts 21. A la fin de chacun de ces pas, les mâchoires de chaque ensemble se referment en emprisonnant entre elles certaines parties de ces bandes, comme le montre la figure 9. Des enroulements hélicoïdaux de fil métallique sont alors enfilés axialement entre les mâchoires dans les cavités des pièces 20, comme on l'a décrit précédemment. Une fois ces enroulements hélicoldaux en place, les mâchoires s'ouvrent de nouveau et le mécanisme 23 en éloigne les bandes de ressorts assemblées au moyen des enroulements hélicoïdaux de fil métallique en amenant entre elles les parties des bandes suivantes qui doivent être reliées les unes aux autres. Sur la figure 9, les enroulements hélicoïdaux déjà reliés aux bandes de ressorts sont indiqués par la référence 24. La figure 10 montre une des bandes de ressorts 21 qui constitue la structure interne du sommier élastique. Elle ne comporte qu'un seul brin de fil métallique élastique qui est incurvé de manière à former une rangée de ressorts 25 dont les axes ne sont pas tout à fait verticaux. A ses extrémités supérieure et inférieure, chacun de ces ressorts 25 se raccorde d'un seul tenant à un tronçon rectiligne 26 perpendiculaire à l'axe longitudinal de la bande ; ces tronçons 26 se raccordent eux-mêmes d'un seul tenant à des tronçons longitudinaux de liaison 27 qui longent les faces supérieure et inférieure de la bande. tes ressorts à boudin 25 sont enchevêtrés comme le montre la figure 10. Pendant l'assemblage de la structure interne du sommier, ce sont les paires de tronçons rectilignes voisins 26 que les mâchoires emprisonnent entre elles et qu'entourent les enroulements hélicoïdaux de fil métallique. Comme le montre la figure Il, la structure interne du sommier élastique est, une fois achevée, constituée de plusieurs bandes 21 de ressorts dont chacune est analogue à celle représentée sur la figure 10, ces bandes étant disposées côte à côte et reliées les unes aux autres par les enroulements hélicoïdaux de fil métallique 24. il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil de positionnement décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil de positionnement destiné à mettre en place des enroulements hélicoïdaux de fil métallique, caractérisé en ce qu'il comprend deux moitiés qui sont ou peuvent être mises face à face, leurs faces efficaces étant soit en contact, soit un peu-espacées ; la face efficace de la première moitié forme une rangée de cavités circulaires équidistantes et de même diamètre ; et la face efficace de la seconde moitié comporte une rangée d'organes de positionnement de sorte que, lorsque les deux moitiés sont face à face, les deux rangées précitées sont côte à côte et leurs cavités et organes de positionnement respectifs coopèrent de manière à former un conduit capable de contenir et de mettre en place un enroulement hélicoïdal de fil métallique dont le pas est égal à chacun des intervalles qui séparent les uns des autres les centres des cavités, ce fil métallique pouvant être avancé axialement en le faisant tourner autour de son axe par rapport aux deux moitiés de l'appareil. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de positionnement de la seconde moitié sont des cavités circulaires qui, ayant le même diamètre et le même espacement que celles de la première moitié, sont sy métriques2 mais décalées longitudinalement par rapport à ces dernières, de sorte que chacune de celles d'une rangée est à mi-chemin de deux voisines de celles de l'autre rangée et qu'elles se chevauchent en permettant au fil de passer de chacune de celles d'une des deux moitiés dans la suivante de celles de l'autre moitié. -3. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la profondeur de chacune des cavités, notamment des trous borgnes, est déterminée de telle sorte que le fil métallique touche leur fond à son passage. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune des cavités est partiellement sphérique. 5. Appareil selon ltune quelconque des revendica tisons 1 à 4, caractérisé en ce que la face efficace de chacune des deux moitiés forme une rainure qui longe le milieu de la rangée de cavités ou autres organes de positionnement, et, lorsque les deux moitiés sont face à face, ces deux rainures coopèrent pour former un conduit longitudinal dans lequel l'en- roulement hélicoïdal entoure un fil métallique ou objet analogue lorsque l'appareil est en service. 6. Pièce destinée à constituer la moitié d'un appareil de positionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comporte une face efficaceXformant une rangée de cavités circulaires équidistantes dont les diamètres sont égaux et les axes parallèles les uns aux autres.