Brevet FR2647774A1 — publié le 19901207

L'invention concerne un dispositif perfectionné pour attacher automatiquement un fil de bordure à un ressort de l'ensemble de ressorts hélicoïdaux reliés entre eux et appelé éga- lement "ressort intérieur" ou "âme", et elle concerne plus particu- lièrement un capteur faisant partie d'un tel dispositif et servant à déterminer la position de ressorts successifs de l'âme du matelas par rapport au dispositif. L'âme d'un tel matelas est constituée d'un grand nombre de ressorts hélicoidaux comportant un certain nombre de ressorts périphériques définissant le contour de l'âme. L'armature d'un matelas de ce type comprend l'âme dis- posée en sandwich entre deux fils de bordure. L'âme est attachée aux fils de bordure au moyen d'agrafes enroulées autour d'une partie de chacun des ressorts périphériques et de parties corres- pondantes des fils de bordure. On connait déjà des appareils pour attacher les fils de bordure à l'âme d'un matelas. L'un de ces appareils est décrit dans le brevet des E.U.A. 4 829 643 intitulé "Apparatus and Method For Automatically Securing Borderwires On Mattress Innerspring" au nom de Ayres et al. et dont la demanderesse de la présente est co-demanderesse. Selon ce document, l'armature du matelas est avancée le long d'un large rebord horizontal jusqu'à un poste d'agrafage équipé de deux outils d'agrafage mutuellement espacés. Pendant l'avance de l'armature en cours d'assemblable le long du rebord, l'alignement successif de chacun des ressorts périphériques avec les outils d'agrafage est détecté par un capteur à fibre optique. Lorsqu'un tel alignement est détecté, l'avance de l'âme et des fils de bordure est brièvement arrêtée et les outils d'agrafage posent deux agrafes sur les fils de bordure et le ressort concerné, ce qui les relie ensemble. Le système du captage à fibre optique s'est révélé effi- cace en de nombreuses applications. Cependant, du fait que l'âme du matelas et les fils de bordure, tant qu'ils ne sont pas agrafés ensemble, ne sont pas parfaitement bien alignés de façon durable, il arrive que certaines agrafes ne sont pas posées, ce qui oblige à ajouter les agrafes manquantes ultérieurement à la main. De plus, le capteur à fibre optique doit être réajusté pour passer à l'assemblage d'âmes de matelas ayant des ressorts de dimensions différentes. Il s'y ajoute que les dispositifs à fibres optiques, par leur nature même, sont exposés à des problèmes d'environnement tels que dépôt de poussière. D'autres fabricants ont utilisé l'indexage par ordinateur pour déterminer la position de l'âme par rapport à l'outil d'agra- fage. Toutefois, de tels dispositifs créent également des problèmes en raison de l'alignement imparfait des ressorts de l'âme. L'indexage par ordinateur accroît en plus de façon indésirable la complexité du dispositif. La présente invention vise à résoudre les problèmes décrits ci-dessus et d'autres encore. L'un des buts de l'invention est de procurer un disposi- tif pour attacher automatiquement un fil de bordure à une âme de matelas constituée d'un grand nombre de ressorts héLicoidaux. Le dispositif comporte un outil pour réunir des segments du fil de bordure à des ressorts périphériques, situés le long du contour de l'âme, ainsi qu'un moyen pour avancer l'âme du matelas et le fil de bordure en direction de l'outil. Le dispositif com- porte également un élément destiné à entrer séquentiellement en contact avec les ressorts périphériques, un capteur pour détecter l'établissement d'un contact entre cet élément et un ressort péri- phérique, ainsi qu'un moyen actionné par le capteur et servant à commander l'outil. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément est conducteur et est maintenu à un premier potentiel de tension électrique, les ressorts périphériques sont maintenus à un deuxième potentiel de tension, différent du premier, et le capteur comporte un moyen pour détecter le passage d'un courant entre l'élément con- ducteur et les ressorts périphériques successifs. Selon l'invention, le premier potentiel est inférieur à 24 volts et est de préférence de l'ordre de 12 volts, tandis que le second potentiel correspond sensiblement à celui de la terre. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le capteur comporte un commutateur de proximité et un moyen de rappel pour écarter l'élément éLastiquement de ce commutateur. Le contact séquentiel des ressorts périphériques avec ledit éLément provoque le déplacement de ce dernier vers le commutateur de proximité, à l'encontre du moyen de rappel, ce qui correspond à une détection. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective partielle d'un dispositif selon l'invention pour attacher des fils de bordure à l'âme d'un matelas; - la figure 2 est une vue en bout du dispositif selon l'invention, prise suivant la ligne 2-2 de la figure 1; - la figure 3 est une vue de côté partielle du disposi- tif, prise suivant la ligne 3-3 de la figure 2, en combinaison avec une représentation schématique partielle du système de commande; - la figure 4 est une vue de côté partielle correspondant à celle de la figure 3, mais montrant les fils de bordure et l'âme du matelas à une position plus avancée; - la figure S est une vue en perspective d'un capteur monté sur un levier selon l'invention; - la figure 6 est une coupe longitudinale partielle d'un porte-tige selon une variante de réalisation de l'invention; - la figure 7 est une coupe transversale de ce porte- tige, prise suivant la ligne 7-7 de la figure 6; et - la figure 8 montre une agrafe fixée par enroulement autour d'une partie d'un ressort hélicoidal et d'une partie d'un fil de bordure. Les dessins et la description qui va suivre se rapportent à des modes de réalisation préférés, mais qui ne sont nullement limitatifs, étant entendu que l'invention est réalisable de nombreuses manières différentes. La figure 1 montre un dispositif, désigné globalement par , destiné à attacher automatiquement l'âme 12 d'un matelas à deux ? 2 647774 fils de bordure 14 situés à distance l'un de l'autre. Une explica- tion plus détaillée du fonctionnement d'un tel dispositif peut être trouvée dans le brevet des E.U.A. 4 829 643 précité. L'âme ou ressort intérieur 12 est constitué d'un grand nombre de ressorts hélicoidaux 16. Les ressorts 16 situés le long de la périphérie de l'âme 12 sont appelés ici "ressorts périphé- riques" et sont désignés par 16p. Le dispositif 10 comporte un bâti 17 de forme allongée et généralement rectangulaire, qui est maintenu en une position à peu près verticale. Plus exactement, le bâti 17 est incliné en arrière, par sa partie supérieure, sous un angle de l'ordre de 15 par rap- port à la verticale, et il est pourvu d'une surface lisse ou de parement 18. La légère inclinaison du bâti 17 maintient le centre de gravité de l'âme 12 du matelas et de ses fils de bordure 14 en une position telle que le fil de bordure 14 à l'arrière restera en contact avec la surface de parement 18 pendant tout le processus d'agrafage. La surface 18 forme une surface anti-accrochage, le long de laquelle l'âme 12 du matelas et les fils de bordure 14 sont avancés pendant que des agrafes 19 sont posées sur les fils 14 et les parties correspondantes des ressorts périphériques 16p. La figure 8 montre l'une des agrafes 19 posée autour d'un ressort 16 et d'un fil de bordure 14. Lorsqu'on se reporte de nouveau à la figure 1, le côté avant du bâti 17 présente en bas un rebord horizontal relativement large ou plate-forme 26, s'étendant vers l'avant ou l'extérieur et possédant une surface 27 dirigée vers le haut et sur laquelle se déplacent la tranche de l'âme 12 du matelas et les fils de bordure 14 lorsqu'ils sont avancés vers un poste d'agrafage 28. Celui-ci est équipé de deux outils d'agrafage 36. Chacun de ces outils attache l'un des fiLs de bordure par une agrafe 19 aux ressorts périphériques 16p successifs sur un côté de l'âme. Une explication plus détaillée de l'agrafe 19 et des outils d'agrafage 36 peut être trouvée dans les brevets E.U.A. 3 641 656 et 4 546 528, ainsi que dans la demande de brevet des E.U.A. S.N. 297 127 dont la demande- resse de la présente est également co-demanderesse. 26.47774 En vue de L'attache précise des ressorts périphériques 16p aux fiLs 14, le dispositif 10 doit savoir à quel moment chacun de ces ressorts est convenablement aligné entre les outils d'agra- fage 36. A cet effet, le poste d'agrafage 28 est équipe d'un cap- teur désigné globalement par 38 (figure 2) et servant a indiquer les instants successifs auxquels les ressorts péripheriques 16p qui se suivent sont convenablement positionnés entre Les outiLs d'agra- fage 36. La figure 2 montre le dispositif 10 par une vue prise suivant la ligne 22 de La figure 1. Comme sur la figure 1, on peut voir que la dimension radiale des ressorts 16, y compris des res- sorts périphériques 16p, est plus petite près du milieu des res- sorts qu'aux extrémités de ceux-ci. Le capteur 38 est situé à peu près au milieu entre les outils 36. Il est actionné séquentie.le- ment par le contact avec un point P sur chacun des ressorts péri- phériaues 16p, ce qui indique que Le ressort en question est conve- nabLement positionné entre Les outils d'agrafage 36. En réalité, du fait qu'il s'écouLe un temps très court entre le contact du point P avec le capteur 38 et La commande des outiLs d'agrafage 36, Le cap- teur 38 est instaLLé légèrement en amont de ces outils afin de tenir compte de La faibLe distance que Le ressort périphérique 16p parcourt encore pendant ce temps, ce dont iL sera encore question par La suite. Les figures 3 à 5 montrent un premier mode de réalisation de l'invention. Dans celui-ci, un levier 42 du premier degré pos- sède une première extrémité 42a et une seconde extrémité opposée 42b. Il est monté basculant sur un support 44, s'étendant vers le bas à partir du rebord 26, par un axe 45. La première extrémité 42a du levier 42 est surmontée d'un porte-tige 46 isolant, monté déplaçable dans une fente 47 du Levier (figure 5). Le porte-tige 46 sert de support pour une tige de con- tact horizontale 48 qui est électriquement conductrice et est dis- posé transversalement à la Longueur du Levier 42. Sur la partie schématique de la figure 3, on voit un transformateur 50 dont l'enroulement primaire 50p est connecté à une source de courant alternatif de 110 volts et dont l'enrouLe- 264t7774 ment secondaire 50s délivre une tension alternative de 12 volts. Une borne du secondaire 50s est reliée à la-terre et son autre borne est reliée par un fil 51 à la tige de contact 48. La bobine 52 d'un relais de commande Rel est interposée dans la liaison établie par le conducteur 51. Le porte-tige 46 est fixé à la première extrémité 42a du levier 42 par une vis 53 dont le desserrage permet d'approcher ou d'éloigner le porte- tige 46 des outils d'agrafage 36 (figures 1 et 2) par le déplacement dans la fente 47 (figure 5). Ainsi, le porte- tige 46 peut être positionné convenablement compte tenu de la dis- tance que parcourt le ressort périphérique 16p pendant l'intervalle de temps qui s'écoule entre la détection de ce ressort et l'action- nement des outils 36. Un poussoir 54 chargé par ressort et de type réglable, est fixé à la seconde extrémité 42b du levier 42 pour s'étendre vers le haut à partir de cette extrémité et venir en contact avec la face inférieure du rebord 26. Ce poussoir à ressort 54 forme un dispositif de rappel qui écarte la seconde extrémité 42b du rebord 26 et tente donc de faire monter la première extrémité 42a du levier 42. Une vis de butée 55 de type amorti et réglable, limite l'action du poussoir 54 et empêche que la première extrémité 42a du levier 42 vienne en contact avec le côté inférieur du rebord 26. Pendant que l'âme 12 est avancée sur la surface 27, comme indiqué par une flèche A, les ressorts périphériques 16p, glissant sur la surface 27, viennent l'un après l'autre en contact avec la tige 48, ce qui fait descendre chaque fois la première extrémité 42a du levier 42, comme on peut le voir sur la figure 3. Le rebord 26 est relié à la terre, de sorte que tes ressorts périphériques 16p sont maintenus au potentiel de la terre. La tige de contact 48 est maintenue à un potentiel inférieur à 24 volts, de préférence à 12 volts, par le transformateur 50. Chaque fois qu'un ressort péri- phérique 16p vient en contact avec la tige 48, un courant élec- trique passe par cette tige et les ressorts périphériques à la terre, courant qui traverse également la bobine 52 du relais. Le système de contacts 58 de ce relais fait partie d'une unité de commande de machine 57. Ainsi, lorsqu'un ressort périphé- rique 16p vient en contact avec la tige 48, la bobine 52 du relais est excitée et son contact 58 se ferme brièvement, ce qui fournit à l'unité 57 un signal de position en vue de l'actionnement des outils d'agrafage 36. Comme représenté sur la figure 4, le poussoir à ressort 54 ramène le porte-tige 46 et la tige de contact 48 avec lui à la position haute lorsque la tige n'est pas en contact avec l'un des ressorts 16p. Du fait que la tige de contact est montée "flot- tante", le contact avec chacun des ressorts périphériques 16p est assuré, quel que soit le diamètre particulier des ressorts. Un deuxième mode de réalisation de l'invention est repré- senté sur les figures 6 et 7. Ici, le porte-tige 46 est également fixe à la première extrémité 42a du levier 42, en vue de la détec- tion des ressorts périphériques 16p, mais un commutateur de proxi- mité 60 - tel cue celui commercialisé sous la désignation "Model 923FS2-A7TV3" par Microswitch Division of Honeywell Corporation - est incorporé dans le porte-tice 46. Dans ce deuxième mode de réalisation, au contact de chacun des ressorts périphériques 16p avec la tige 48, cette dernière est repoussée vers le bas dans le porte-tige 46, sur une hauteur d'envircn 1,6 mm, à l'encontre de la force de deux ressorts de rappel 61. La présence de la tige de contact 48, en position abaissée, est détectée par le commutateur de proximité 60, lequel délivre alors un signal de position. Comme dans le premier mode de réalisation, l'unité de commande de machine 57 réagit à ce signal de position pour actionner les outils d'agrafage 36 d'une manière bien connue dans l'art. L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifica- tions, sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour attacher automatiquement un fil de bordure à l'ensemble de ressorts hélicoidaux reliés entre eux ou âme d'un matelas, composé d'un grand nombre de ressorts hélicoidaux dont ceux situés à l'extérieur constituent des ressorts périphé- riques, caractérisé en ce qu'il comprend un outil (36) pour réunir séquentiellement des segments du fil de bordure (14) aux ressorts périphériques (16p), un moyen pour avancer l'âme (12) du matelas et le fil de bordure (14) en direction de cet outil (36), un élément (48) destiné à venir séquentieLlement en contact avec chacun des ressorts périphériques (16p), un capteur (Rel; 60) pour détecter le contact de cet éLément (48) avec les ressorts périphériques, ainsi qu'un moyen (57) réagissant à cette détection en actionnant l'outil (36). 2. Dispositif selon la revendication 1, comportant en plus un moyen (50s, 51) pour maintenir L'élément (48) à un premier potentiel de tension électrique et un moyen (50s) pour maintenir Les ressorts périphériques (16p) à un second potentiel de tension différent, le capteur comportant un moyen (52) pour détecter Le passage d'un courant entre L'éLément (48) et Les ressorts périphé- riques (16p). 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le second potentiel correspond sensiblement à celui de la terre. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le premier potentiel est sensibLement de 12 volts. *5. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le capteur comporte un commutateur de proximité (60) et un moyen de rappel (61) pour écarter l'élément (48) du commutateur de proxi- mité, le contact de chacun des ressorts périphériques (16p) avec l'élément (48) provoquant Le déplacement de cet éLément vers le commutateur de proximité, à l'encontre de la force exercée par le moyen de rappel (61). 6. Dispositif pour attacher automatiquement un fil de bordure à l'ensemble de ressorts hélicoidaux reliés entre eux ou âme d'un matelas, composé d'un grand nombre de ressorts hélicoîdaux 2 6 4 7774 dont ceux situés à L'extérieur constituent des ressorts périphé- riques, caractérisé en ce qu'il comprend une surface (27), un outil d'agrafage (36) pour réunir séquentiellement des segments du fiL de bordure (14) aux ressorts périphériques (16p), un moyen pour avancer l'àme (12) du matelas et le fil de bordure (14) le Long de la surface (27) , un levier (42) monté basculant (45) sous cette surface (27) et possédant une première extrémité (42a) et une seconde extrémité (42b), un capteur (48, Rel; 60) s'étendant vers le haut à partir de la première extrémité (42a) du levier pour détecter le moment o chacun des ressorts périphériques (16p) se trouve à une certaine distance de l'outil (36), Le capteur compor- tant une tige de contact (48) et un moyen (Rel; 60) pour détecter les contacts séquentiels de la tige (48) avec chacun des ressorts périphériques (16p), ainsi Qu'un moyen (57) sensible au moyen de détection pour commander de façon séquentiele l'outil (36). 7. DisDositif selon la revendication 6, dans lequel le moyen de détection comporte un moyen (50, 51) peur maintenir la tige de contact (48) à un premier potentieL de tension électrique, un moyen (50) pour maintenir Les ressorts péri2heriques (16p) à un second potentiel de tension différent, ainsi qu'un moyen (Rel; 60) pour détecter le passage d'un courant entre la tige de contact (48) et les ressorts périphériques (16p). 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le second potentiel est sensiblement celui de la terre.