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"Procédé et machine pour la fabrication d'épingles à cheveux à serrage et produit en résultant"
Les perfectionnements qui font l'objet de la pré- sente invention concernent un procédé et une machine étu- diés particulièrement pour travailler un fil métallique se déplaçant de façon continue, en vue de fabriquer auto- matiquement et économiquement desépingles à cheveux du type à serrage et à ressort .
La présnete invention est caractérisée essentielle- ment par un procédé et par une machine à fonctionnement
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entièrement automatique, permettant de fabriquer un nou- veau type d'épingles à cheveux ayant des caractéristiques particulières et rendant de grands services, la fabrica- tion étant continue, ce qui permet d'obtenir une augmenta- tion de la production et un rendement élevé .
L'épingle à cheveux fabriquée suivant le procédé et avec la machine qui font l'objet de la présente invention est du type en métal de ressort , Les épingles à cheveux de ce genre di- tes "épingles plates" ou"à ressort'= sont généralement fai- tes en matières ayant une largeur plus grande que leur épaisseur, la largeur et l'épaisseur étant sensiblement uniformes sur toute la longueur et la largeur de la matiê- ' re première .
Elles ont un avantage marqué sur l'ancien type d'épingles à cheveux faites en fil métallique rond ne faisant pas ressort, car elles exercent un effort de serrage notable sur les cheveux et les maintiennent forte- ment en place, avantage que ne procure pas le type d'épin-' gles à cheveux en fil rond ne faisant pas ressort, les épingles de ce dernier type étant simplement enfoncées dans les.cheveux .
L'épingle à cheveux de ce type particulier fabriquée par le procédé et la machine qui font l'objet de la présen- te invention a beaucoup d'avantages sur les anciennes .
Celles-qùi sont du type à ressort sont constituées par une bande plate de largeur plus grande que son épaisseur, re- courbée de façon à former une boucle ouverte, deux bran- ches pouvant être froncées ou non, la largeur et l'épais- seur étant uniformes sur toute la longueur et la largeur de l'épingle . Les branches sont agencées de façon à se toucher en des points déterminés d'avance ,
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L'épingle fabriquée par le procédé et l'appareil qui font l'objet de la présente invention est constituée par deux branches en matière élastique dont la largeur est plus grande que l'épaisseur, ces deux branches étant re- liées d'une seule pièce de façon à former un -,,ensemble unitaire,
au moyen d'une boucle de section transversale sensiblement ronde . L'épaisseur de chaque branche est sensiblement plus petite à son extrémité que près de la boucle en question, la variation d'épaisseur n'existant de préférence que sur toute la longueur de chaque branche.
Chaque branche est sensiblement plus large à son extrémi- té que près de la boucle, la variation de largeur n'exis- tant que sur la longueur de la branche , L'une lies branches ou les deux peuvent comporter une ou plusieurs ondulations de façon que l'épingle serre les cheveux plus fortement ..
La boucle de jonction, qui est sensiblement ronde, donne aux branches une élasticité plus grande que celle qui est donnée par la boucle en matière élastique plate, les bran- ches serrant les cheveux plus fortement sous l'action de cette tension .
L'épaisseur de chaque branche diminuant vers son ex- trémité, les branches tendront à se plier et à s'étaler à leurs extrémités davantage que les épingles dont les bran- ohes ont une épaisseur uniforme sur toute leur longueur, ce qui fait que l'application des premières dans les che- veux est plus facile que celles des dernières .
L'augmen- tation de largeur de chaque branche vers son$ extrémité donne à la branche une surface de serrage des cheveux plus grande que celle de l'ancien type d'épingle à ressort
L'un des buts de la présente invention consiste à
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réaliser un procédé de fabrication d'épingles du type dé- crit ci-dessus en partant d'un'fil métallique rond ou sen- siblement rond , Ce procédé comporte une seule opération continue consistant à faire avancer une longueur continue de fil métallique sensiblement rond et d'agir sur ce fil de façon à produire des parties aplaties séparées par des parties non aplaties, cette longueur de fil étant caracté- risée en ce que les parties aplaties le sont à divers de- grés d'épaisseur et de largeur pour des buts indiqués plus haut,
les parties non aplaties étant laissées de façon à fournir ultérieurement la boucle de jonction non aplatie mentionnée plus haut ; on produit ensuite des ondulations en des points déterminés d'avance sur toute la longueur de chaque partie non aplatie de façon à obtenir une ou plu- sieurs ondulations dans l'une des branches de l'épingle, ou dans les deux ;
ensuite on coupe cette longueur de fil qui avance de façon continue en longueurs déterminéed'a- vance entre les extrémités de la partie aplatie et sensi- blement au milieu, cette opération étant caractérisée par la production d'une extrémité arrondie et séparée sur chaque longueur opposée de fil coupé, les petits morceaux de déchets produits entre des points de découpage opposés étant évacués automatiquement, ceci fait on replie les longueurs de fil coupé entre les extrémités er au milieu des parties non aplaties, de façon à obtenir une épingle à deux branches d'une seule pièce réunies par une boucle de jonction ronde ou non aplatie .
Si ln le désire on peut terminer l'opération en trempant ces épingles à chaud pour augmenter leur élasticité ,
Un autre but de la présente invention consiste à réa- /lA
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liser un appareil automatique pour la mise en pratique du procédé décrit ci-dessus .Cet appareil, ou cette machine, qu'on décrira brièvement;
comportent une combinaison de dispositifs d'alimentation amenant une longueur continue de fil métallique rond ou non aplati à un dplatisseur cons. titué par exemple par des galets montés de façon à agir sur ce fil avançant continuellement pour y produire des parties aplaties en laissant des parties non aplaties es- pacées entre les parties aplaties, ces galets étant cons- truits de façon à laminer les parties aplaties graduelle- ment et jusqu'aux divers degrés d'épaisseur et de largeur.
Le fil métallique avançant continuellement est ensuite amené à un onduleur constitué par exemple par des galets opposés agissant sur ce fil de façon à produire des ondu- lations en des points déterminés d'avance dans les par- ties aplaties du fil .Le fil avançant continuellement est ensuite coupé à l'endroit voulu par un séparateur caracté- risé en ce qu'il se produit une extrémité découpée sen- siblement ronde, les morceaux de déchets restant entre les points de découpage opposés étant enlevés par exemple par un courant à'air . Chaque longueur de fil découpé est en- suite recourbée par un cintreuragissant entre les extrémi- tés et sensiblement au milieu de la partie non aplatie,
de façon à produire une épingle ayant deux branches opposées et une boucle de jonction d'une seule pièce avec elle, cette épingle étant alors prête à servir . Si on le dési- re on utilise un dispositif servant,à tremper cette épin- gle à chaud pour augmenter son élasticité .
De nombreux autres buts et avantages de la présente invention résulteront plus particulièrement de la descript-
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tion détaillée qui va suivre , Dans les dessins annexés :
La figure 1 est une coupe verticale partielle de profil de la machine qui fait l'objet de la présente invention .
La figure 2 est une coupe transversale par la li- gne 2-2 de la figure 1 et montre le mécanisme qui action-' ne les matrices à découper et à façonner .
La figure 3 est une coupe transversale par la li- gne 3-3 de la figure 1 et montre le mécanisme aplatis- seur . a figure 4 est une vue partielle du fil après son passage à travers l'aplatisseur ,
La figure 5 est une vue du fil après son passage dans l'onduleur et le découpeur .
La figure 6 est une vue de l'épingle terminée lors-! qu'elle a été repliée et qu'elle a reçu sa forme défini-, tive .
La figure 7 est une vue partie en coupe du mécanis- me découpeur et cintreur, la plaque formant douvercle étant enlevée .
La figure 8 est une vue de la plaque servant de couvercle au mécanisme découpeur et cintreur .
La figure 9 est une vue partielle à une plus grand de échelle, de la.partie inférieure de la plaque servant de couvercle au.mécanisme découpeur et cintreur .
La figure 10 est une vue partielle, partie en coupe, du mécanisme découpeur et cintreur dans une posi- tion de fonctionnement différente .
La figure 11 est une vue partielle, partie en cou- pe du mécanisme découpeur et cintreur dans une troisième
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position de fonctionnement .
La figure 12 est une vue prise suivant la ligne 1-12 de la figure 11 et représente les matrices de dé- coupage en détail à une plus grande échelle .
La figure 13 est une vue montrant le guide-fil par lequel le fil est guidé à travers les matrices de découpage . la figure 14 est une vue montrant à une plus gran- de échelle les rouleaux aplatisseurs de fil .
La figure 15 est une vue montrant les galets ondu- leurs à une plus grande échelle .
Dans ces dessins, 1 désigne un bâti approprié pou- vant porter dans des paliers 2 un arbre 3 pouvant rece- voir un mouvement de rotation d'une source appropriée de force motrice pouvant entraîner la roue dentée 4' qui engrène avec la roue dentée 4 portée par l'arbre 3 .
Sur l'arbre 3 peut être clavetée une roue à chevrons 5 engre- nant avec une autre roue à chevrons 6 qui peut être cla- vetée à une extrémité de l'arbre 7 (représenté plus en détail dans la figure 3), l'arbre 7 tournant dans un pa- lier 8 et portant à l'autre extrémité une roue à mani- velle 9 clavetée l'autre extrémité . A une extrémité un bras 10 peut être relié excentriquement et à rotation à la roue à manivelle 9 au moyen d'une tige 11 et à l'autre extrémité il peut être articulé au moyen d'une tige 12 au balancier 13, qui peut être supporté librement par un tourillon de façon à pivoter sur l'arbre 14.
Le balancier
13 peut porter un cliquet 15 qui peut être articulé sur ce balancier au moyen d'une tige 16 . Une couronne à rochet 17 peut être montée et convenablement olavetée sur l'arbre
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14 de façon à venir en prise avec le cliquet 15 . Un res... sort de compression 18 peut s'appuyer sur le cliquer 15 pour assurer son aontact avec le rochet 17 . L'arbre 14 peut être convenablement monté dans des paliers 19 et sur cet arbre peut être clavetée une roue dentée 20 sur laquel- le est vissé ou fixé d'autre façon un galet aplatisseur de fil 21 . Un arbre 22 tournant dans des paliers 23 peut être, monté au-dessus de l'arbre 14 et sur cet arbre peut être clavetée une roue dentée 24 de même diamètre que la roue 20 .
La roue dentée 24 peut engrener avec la roue 20 et porter à son tour, par des moyens appropriés, par exemple des vis, un galet aplatisseur 25 de même grandeur que le galet 21 . Un bloc 26 qui peut être monté à rotation sur l'arbre 22, est retenu par une rondelle 27 fixée au moyen d'un boulon 28 . Une vis à oreille 29 peut servir à faire monter ou descendre le palier 23 pour régler le jeu entre , les galets 21 et 25 . Des boulons 30 peuvent relier le bloc 26 et le bâti du palier 19 de façon à supporter les extrémités libres de l'arbre 22 et de l'arbre 14 pendant l'aplatissement du fil .
Un écrou 31 et un contre-écrou 32 peuvent servir au réglage
Une roue dentée intermédiaire 33 peut être montée sur l'arbre 34 qui tourne dans un palier 35 et elle peut engre- ner avec les roues 20 et 36 de façon que la roue 36 soit entraînée par la roue 20 et tourne dans le même sens qutel- les . La roue 26 est clavetée sur l'arbre 37, sur lequel elle est maintenue par une rondelle 38 fixée au moyen d'un boulon 39 . Une roue dentée semblable 40 peut être montée de façon semblable sur un arbre semblable 81 directement au-dessus de l'arbre 37 de façon à engrengr aveo la roue
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36, cet arbre 37 étant supporté convenablement dans des paliers (non représentés) .
Les roues 36 et 40 peuvent porter chacune les galets ondulaurs 42 et 43 respective- ment, ces galets portant des matrices à façonner amovibles
44 et 45 respectivement .
Dans la figure 2, des cames 46 et 47 peuvent être clavetées sur l'arbre 3 en contact avec des rouleaux 48 et 49 montés sur les balanciers 50 et 51 respectivement, ces balanciers étant montés à rotation en 52 et articulés en
53 et en 54 de façon à pousser des tiges 55 et 56 respecti- vement . Les balanciers 57 et 58 peuvent être montés à rotation en 59 et articulés de façon à pousser les tiges 55 et 56 respectivement .Les balanciers 57 et 58 peuvent venir en prise en 62 et 63 avec les blocs 60 et 61 (Fig.
7) servant de découper et de porte-matrice ces blocs étant montés à coulissement dans le bâti 64, qui est muni d'un couvercle,amovible 65 . Le découpeur 66 peut être fixé de façon appropriée, par exemple au moyen de vis, au bloc 60 et le façonneur 67 peut être monté à rotation sur le bloc 61 en 82. Le découpeur 66 et le façonneur 67 peu- vent être maintenus à l'extrémité supérieure de leur cour- se (dans la position normale) au moyen de ressorts de com- pression 68 et 69 qui peuvent s'appuyer sur des saillies appropriées 70 et 71 du bâti 64 et des rondelles 72 et 73 fixées à des tiges 74 et 75 qui peuvent être à leur tour vissées dans les blocs 60 et 61 .
J
Un taquet 76 peut être.monté de façon appropriée sous le découpeur 66'et comporte (Fig. 12) des cannelures ou gorges pouvant être conformes au découpeur 66 et permet- tant à celui-ci de coulisser par dessus en s'y adaptant bien en tous points , Immédiatement au-dessus du taquet
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76 peut se trouver une ouverture 77 communiquant avec une source appropriée d'air comprimé .
Immédiatement au-dessus de l'ouverture 77 peut se trouver un arracheur 78 servant à enlever du découpeur 66, dans son mouvement ascendant, tout morceau de déchet provenant du découpage du fil , Près du taquet 76 et après ce taquet et les galets onduleurs 4 et 43 peut se trouver un guide approprié 79 pour le fil aplati et ondulé, de façon à guider ce fil convenablement entre le découpeur 66 et le taquet 76 .
Le guide 79 peut être monté à coulissement sur une tige 80 et agencé de façon à se déplacer vers le bas lorsqu'il est en prise avec le découpeur 66 dans son mouvement descendant de dé- coupage , Un ressort de compression 81 peut servir à remon- ter le guide 79 à sa position supérieure normale lorsque le découpeur 66 a achevé sa course descendante de décou- page .
Le façonneur 67 peut être'divisé en deux parties pou- vant être articulées l'une sur l'autre en 8 . Entre les deux mâchoires articulées peut être montée à coulissement une tige 83 dont l'extrémité peut être maintenue dans sa position d'extension au-dessous des mâchoires du façonneur 67 au moyen d'un ressort de compression 84 . Une enclume 85 peut être montée sous les mâchoires 67 et sur un bloc 86 (Fig. 2) animé d'un mouvement alternatif horizontal et convenablement tourillonné en 87 . Des tiges 88 (Fig. 8) comportant des têtes élargies 89 pouvant être bloquées dans leur position par des vis 90 peuvent être montées excen- triquement dans le couvercle 65 du bâti de façon à venir en prise avec les mâchoires du façonneur articulé 67 (Fig.
10 et 11) .
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Le bloc 86, qui,porte l'enclume 85, peut recevoir un mouvement alternatif au moyen du dispositif suivant .
Une roue dentée 91 peut être clavetée sur l'arbre 3 . Une roue dentée 92 peut être convenablement clavetée sur un arbre engrenant avec la roue 91, cet arbre à came 93 étant convenablement tourillonné dans des paliers montés sur le bâti de la machine . Une came 94 peut être convenablement clavetée sur cet arbre à came 93 . Un balancier 95 monté à rotation en 96 peut être agencé à une de ses extrémités de façon à venir en prise avec le bloc 86 en 97 et l'autre extrémité peut être agencée de façon à porter un galet 98 pouvant venir en prise avec la came 94, ce galet 98 étant maintenu en contact avec la came par une tension constante exercée par un ressort 99 .
Un ressort 100 dont le rôle se- ra décrit en détail plus loin peut être monté sur la partie 87 du bâti de façon que son extrémité libre vienne en con- tact avec la face latérale de l'enclume 85N
On décrira maintenant le fonctionnement du dispositif.
L'arbre 3 peut recevoir un mouvement de rotation d'une source de force motrice appropriée aotionnant la roue den- tée 4' qui à son tour fait tourner la roue dentée 4 clave- tée sur l'arbre 3 . Une longueur de fil métallique 101 sen- siblement rond et avancant continuellement, de grosseur et de trempe appropriées, peut passer à travers des guides 102 et 103 par lesquels elle peut être amenée entre les ga- lets aplatisseurs 21 et 25, l'un de ces galets étant en- taillé en 104 (Fig.
14), de façon à laisser sensiblement non aplatie une partie 105 déterminée d'avance du fil mé- tallique, ces entailles étant pratiquées sensiblement à 900 les unes des autres .L'un des galets 21 et 25, ou les
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deux, peuvent ne pas être parfaitement ronds et avoir au milieu de l'intervalle compris entre les entailles un dia- mètre un peu plus grand que près de ces entailles 105, cet- te variation du diamètre étant graduelle entre le point où le diamètre est le plus grand et le diamètre où il est le plus petit .
Les galets aplatisseurs 21 et 25 sont entrai- nés par intermittences par l'arbre à manivelle 9 qui im- prime un mouvement alternatif au bras 10 de façon à faire osciller le levier 13 qui porte le cliquet dans un,ne¯sure suffisante pour permettre au cliquet 15 de venir en'prise à tour de rôle avec chaque rochet monté sur l'accouplement 17 . Les rochets montés sur l'accouplement 17 peuvent être placés de façon à faire tourner les galets 21 et 25 d'un quart de tour à chaque prise du rochet ou à chaque tour de l'arbre à manivelle 9 . De cette façon, lorsque le fil 101 passe entre les galets 21 et 25 la partie voisine de , la partie non aplatie 105. est plus épaisse que l'interval- le compris entre ces parties non aplaties, la variation d'épaisseur étant graduelle entre les points d'épaisâeur maxima et minima .
Il est également évident que le fil a une largeur plus grande à l'endroit où il est le plus aplati, comme le montre la figure 4 .
Le fil aplati peut ensuite passer à travers le guide 106 et à travers les galets onduleurs 42 et 43 portant des poinçons onduleurs 44 et 45 respectivement espacés sensi- blement de 90 , ces poinçons faisant une ou plusieurs on- dulations 107 dans une partie déterminée d'avance des par- ties aplaties du fil . Les galets.onduleurs étant entrai- nés par les roues dentées 20, 33 et 36, ils tournent syn- chroniquement avec les galets aplatisseurs 21 et 25 . De
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cette façon, chaque fois que les galets 21, 25, 42 et 43 font un 'quart de tour (90 ), ils aplatissent et ils ondu- lent une quantité de fil suffisante pour faire une épingle.
Le fil aplati et ondulé passe ensuite à travers le guide 79, sur le découpeur 76 et sur l'enclume 85 . Lors- que la partie ronde non aplatie du fil vient se placer au- dessus de l'enclume 85, de préférence sensiblement au cen- tre de celle-ci, l'ensemble à rochet peut être réglé dans ses mouvements de façon que les galets aplatisseurs et on- dulaurs aient achevé leur quart de tour, ce qui interrompt le mouvement du fil .
La came 46 peut être réglée de façon qu'au moment où les galets aplatisseurs et onduleurs ces- sent de tourner ( et où le fil s'arrête) cette carnée com- mence à pousser la tige 55 vers le haut pour obliger l'ex-. trémité 66 du balanoier 57 à pousser le bloc 60 vers le bas, ce qui amène le découpeur 66 en prise avec le fil, qui se trouve coupé à un endroit déterminé d'avance ,
La came 47 peut être réglée de façon à soulever le poussoir 56 pour obliger l'extrémité 63 du balancier 58 à pousser le bloc 61 vers le bas et à amener l'extrémité de la tige 83 en contact avec le fil 101 qui se trouve main- tenu sur l'enclume 85 un peu avant que le découpeur 66 vienne renoontrer le fil pour le couper (Fig.
10) .La ca- me 46 agit alors sur le découpeur 66 de façon à couper le fil au moment où la tige 83 vient le rencontrer .Ainsi qu'on le verra mieux dans la figure 12, leécoupeur 66 et la tige 76 peuvent être construits de façon à couper le fil, en formant des extrémités arrondies sur le fil au moment où il est campé . Au moment où le découpeur 66 cou- pe le fil, la came 47 fait descendre le façonneur 67 qui
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replie la partie ronde non aplatie 105 du fil autour de l'enclume 85 .
Lorsque le façonneur 67 descend pour replier le fil, les tiges 88 viennent rencontrer les épaulements 108 (Fig. 11) de façon à presser l'une sur l'autre les deux parties articulées du façonneur 67, ce qui a pour ef- fet de recourber le fil en 105 de façon suffisante pour que les branches 109 et 110 de l'épingle soient appuyées fortement l'une sur l'autre lorsque l'épingle à cheveux ainsi faite est dégagée du façonneur 67. Lorsque le fa- çonneur 67 commence à recourber le fil sur la tige 85, la tige 88 comprime le ressort 84 et coulisse vers le haut en pénétrant entre les mâchoires du façonneur 67 . La came 47 , permet alorsau ressort 69 de faire remonter le façonneur 67 jusqu'à sa position antérieure, la tige 83 étant pous- sée jusqu'à sa position d'extension normale par le ressort 84 .
Lorsque le découpeur 66 a coupé pomplètement le fil, la came 46 permet au ressort 68 de ramener ce découpeur à sa première position . La petite partie de déchet pro- venant du découpage du fil est enlevée du découpeur pen., dant son trajet ascendant par la petite tige 78 et envoyée sur un plan incliné (non représenté) par un courant d'air sortant de l'ouverture 77 . Le guide-fil 79, qui était abaissé pendant son contact avec le découpeur 66, est ra- mené à sa position antérieure par le ressort 81 .
Lorsque le façonneur 67 libère l'épingle terminée, la came 94 peut être réglée dans son mouvement de façon à permettre au ressort 99 de tirer l'extrémité.inférieure du balancier 95 vers l'intérieur, ce qui a pour effet de dé- placer vers l'extérieur l'extrémité supérieure 97 qui fait coulisser le bloc 86 pers l'extérieur, ce bloc entraînant
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l'enclume 85 . Lorsque l'enclume 85 se déplace vers l'ex- térieur le ressort 100 (Fig. 2) détache l'épingle de la tige 85 et la fait tomber sur le plan incliné 111 d'où elle peut passer à un dispositif approprié de trempe ou de.fi- nissage, à volonté .
L'épingle terminée est ensuite enle- vée de l'enclume 85, la came 94 ramène l'enclume 85 à sa première position sous les mâchoires du façonneur 67 en s'appuyant sur l'extrémité inférieure du balancier 95 et en la poussant vers l'extérieur, de façon à déplacer l'ex- trémité 97 vers l'intérieur, cette extrémité entraînant avec elle le bloc 86 et la tige 85 .
Au moment où la tige 85 se trouve en place l'arbre à manivelle 9 a amené le mécanisme à rochet en prise avec le rochet voisin de l'accouplement à rochet 17 et le cylle d'opérations décrit ci-dessus se répète . Il est évident, en effet, qu'une fois que le fil 101 a été engagé dans le dispositif, les galets aplatisseurs 21 et 25 tireront le fil de toute source d'alimentation appropriée .Les galets 21, 25, 43 et 44 exercent également sur le fil une force suffisante pour amener ce fil au mécanisme découpeur et façonneur
Dans la construction pratique la partie entaillée 104 du galet aplatisseur 25 n'est pas suffisante pour empêcher la partie 105 d'être légèrement aplatie . Ceci est néces- saire, comme le verront tous les techniciens,
pour empê- cher le fil 101 de se déplacer d'un côté à l'autre sur le devant des galets .
Il est bien entendu qu'on peut utiliser une came pro- filée ou cannelée pour ramener les matrices à leur posi- tion normale, de façon à supprimer la nécessité d'utiliser
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Ses ressorts pour effectuer ce travail . bien que le dispo- sitif représenté et décrit soit construit de façon à fabri- quer une épingle pendant chaque cycle d'opérations, il va sans dire qu'on peut fabriquer aussi deux ou plus de deux épingles pendant chaque cycle d'opérations . Toutes les cames peuvent aussi être montées sur un arbre au lieu de deux ou plus de deux . Pour redresser le fil.métallique on peututiliser un redresseur repr ésentan schématique- ment en 112.
Il est également évident qu'on peut utiliser avec le même résultat un fil carré au lieu d'un fil rond.,
La machine qui vient d'être décrite est capable de produire continuellement des épingles à chevaux de qua- lités particulières en assurant un rendement maximum par unité de temps de fonctionnement, le tout automatiquement.
En raison de la simplicité et de la disposition particu- lière des divers organes les risques d'interruption dans le fonctionnement par suite de difficultés mécaniques ont été réduits au minimum .
- Revendications -
1. Procédé de fabrication d'épingles à cheveux à serrage comportant l'opération consistant à faire avancer ùn fil métallique et à l'aplatir.sur des parties espacées, à couper ce fil au milieu des parties aplaties pour obte- nir des pièces individuelles qu'on recourbe sur les par- ties non aplaties, de façon à amener les parties aplaties en face l'une de l'autre et en prise entre elles .
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"Method and machine for the manufacture of hairpins and resulting product"
The improvements which form the object of the present invention relate to a method and a machine studied particularly for working a metal wire moving continuously, with a view to automatically and economically manufacturing hairpins of the clamping type. and spring loaded.
The present invention is essentially characterized by a method and by a machine operating
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fully automatic, making it possible to manufacture a new type of hairpins having special characteristics and rendering great service, the manufacture being continuous, which allows to obtain an increase in production and a high yield .
The hairpin produced by the method and with the machine which is the object of the present invention is of the spring metal type. Hairpins of this kind are called "flat pins" or "spring pins" = are generally made of materials having a width greater than their thickness, the width and thickness being substantially uniform throughout the length and width of the raw material.
They have a marked advantage over the old type of hairpins made of round metal wire which do not spring, because they exert a noticeable clamping force on the hair and hold them firmly in place, an advantage which does not provide the round wire hairpin type not springing, pins of the latter type being simply driven into the hair.
The hairpin of this particular type made by the method and machine which is the object of the present invention has many advantages over the older ones.
Those which are of the spring type consist of a flat strip of width greater than its thickness, curved in such a way as to form an open loop, two branches which may or may not be gathered, the width and the thickness. seur being uniform over the entire length and width of the pin. The branches are arranged so as to touch each other at points determined in advance,
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The pin produced by the method and the apparatus which are the subject of the present invention is constituted by two branches of elastic material, the width of which is greater than the thickness, these two branches being connected with a single piece so as to form a - ,, unitary whole,
by means of a loop of substantially round cross section. The thickness of each branch is significantly smaller at its end than near the loop in question, the variation in thickness preferably only existing over the entire length of each branch.
Each branch is appreciably wider at its end than near the loop, the variation in width occurring only along the length of the branch. One or both branches may have one or more undulations so that the pin grips the hair more strongly.
The junction loop, which is substantially round, gives the branches greater elasticity than that given by the loop of flat elastic material, the branches tightening the hair more strongly under the action of this tension.
As the thickness of each branch decreases towards its end, the branches will tend to bend and spread out at their ends more than the pins whose branches have a uniform thickness throughout their length, so that the he application of the former in the hair is easier than that of the latter.
The increase in width of each branch towards its end gives the branch a larger hair-gripping surface than that of the old type of spring pin
One of the aims of the present invention is to
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carrying out a method of manufacturing pins of the type described above starting from a round or substantially round metal wire, This method comprises a single continuous operation consisting in advancing a continuous length of substantially round metal wire and to act on this yarn so as to produce flattened parts separated by non-flattened parts, this length of yarn being characterized in that the flattened parts are at various degrees of thickness and width for goals indicated above,
the non-flattened parts being left so as to subsequently provide the aforementioned non-flattened joining loop; undulations are then produced at predetermined points along the entire length of each non-flattened part so as to obtain one or more undulations in one of the branches of the pin, or in both;
then cut this length of wire which advances continuously in predetermined lengths between the ends of the flattened part and substantially in the middle, this operation being characterized by the production of a rounded and separated end on each length opposite of cut wire, the small pieces of waste produced between opposite cutting points being evacuated automatically, this is done by folding the lengths of cut wire between the ends and in the middle of the non-flattened parts, so as to obtain a pin with two branches in one piece joined by a round or non-flattened junction loop.
If desired, the operation can be completed by dipping these hot pins to increase their elasticity,
Another object of the present invention is to realize
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read an automatic apparatus for carrying out the method described above. This apparatus, or this machine, which will be described briefly;
have a combination of feeders feeding a continuous length of round or unflattened wire to a built-in flattener. tituated for example by rollers mounted so as to act on this continuously advancing wire to produce flattened parts therein, leaving non-flattened parts spaced between the flattened parts, these rollers being constructed in such a way as to gradually roll the flattened parts - ment and up to varying degrees of thickness and width.
The continuously advancing metal wire is then brought to an undulator constituted for example by opposed rollers acting on this wire so as to produce corrugations at predetermined points in the flattened parts of the wire. The wire advancing continuously. is then cut at the desired location by a separator characterized in that a substantially round cut end is produced, the pieces of waste remaining between the opposing cutting points being removed, for example by a current of air . Each length of cut wire is then bent by a bender acting between the ends and substantially in the middle of the non-flattened part,
so as to produce a pin having two opposing branches and a one-piece joining loop therewith, this pin then being ready for use. If desired, a device is used for hot dipping this pin to increase its elasticity.
Many other objects and advantages of the present invention will result more particularly from the description
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detailed description which follows, In the accompanying drawings:
FIG. 1 is a partial vertical section in profile of the machine which is the subject of the present invention.
Figure 2 is a cross section taken on line 2-2 of Figure 1 and shows the mechanism which actuates the cutting and shaping dies.
Figure 3 is a cross section taken on line 3-3 of Figure 1 and shows the flattening mechanism. Figure 4 is a partial view of the wire after it has passed through the flattener,
FIG. 5 is a view of the wire after it has passed through the inverter and the cutter.
Figure 6 is a view of the pin finished when! that it has been folded up and that it has received its final form.
Figure 7 is a partly sectional view of the cutter and bender mechanism with the cover plate removed.
Figure 8 is a view of the plate serving as a cover for the cutting and bending mechanism.
FIG. 9 is a partial view, on a larger scale, of the lower part of the plate serving as a cover for the cutter and bender mechanism.
Figure 10 is a partial view, partly in section, of the cutting and bending mechanism in a different operating position.
FIG. 11 is a partial view, partly in section, of the cutting and bending mechanism in a third
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operating position.
Figure 12 is a view taken along line 1-12 of Figure 11 and shows the die cutting dies in detail on a larger scale.
Fig. 13 is a view showing the yarn guide by which the yarn is guided through the cutting dies. Fig. 14 is a view showing on a larger scale the flattening rolls of the wire.
Fig. 15 is a view showing the corrugator rollers on a larger scale.
In these drawings, 1 designates a suitable frame capable of carrying in bearings 2 a shaft 3 capable of receiving a rotational movement from a suitable source of motive force capable of driving the toothed wheel 4 'which meshes with the toothed wheel 4. carried by the shaft 3.
On the shaft 3 can be keyed a herringbone wheel 5 engaging with another herringbone wheel 6 which can be keyed at one end of the shaft 7 (shown in more detail in Figure 3), the shaft 7 rotating in a bearing 8 and carrying at the other end a crank wheel 9 keyed at the other end. At one end an arm 10 can be eccentrically and rotatably connected to the crank wheel 9 by means of a rod 11 and at the other end it can be articulated by means of a rod 12 to the balance 13, which can be freely supported by a journal so as to pivot on the shaft 14.
The pendulum
13 can carry a pawl 15 which can be articulated on this balance by means of a rod 16. A ratchet crown 17 can be mounted and suitably jerked onto the shaft
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14 so as to engage with the pawl 15. A compression res ... spell 18 can be supported on the click 15 to ensure its contact with the ratchet 17. The shaft 14 may suitably be mounted in bearings 19 and on this shaft may be keyed a toothed wheel 20 to which is screwed or otherwise fixed a wire flattening roller 21. A shaft 22 rotating in bearings 23 may be mounted above the shaft 14 and on this shaft may be keyed a toothed wheel 24 of the same diameter as the wheel 20.
The toothed wheel 24 can mesh with the wheel 20 and in turn carry, by suitable means, for example screws, a flattening roller 25 of the same size as the roller 21. A block 26 which can be mounted for rotation on the shaft 22, is retained by a washer 27 fixed by means of a bolt 28. A thumb screw 29 can be used to raise or lower the bearing 23 to adjust the clearance between the rollers 21 and 25. Bolts 30 may connect the block 26 and the frame of the bearing 19 so as to support the free ends of the shaft 22 and the shaft 14 during flattening of the wire.
A nut 31 and a lock nut 32 can be used for adjustment
An intermediate toothed wheel 33 may be mounted on the shaft 34 which rotates in a bearing 35 and it may mesh with the wheels 20 and 36 so that the wheel 36 is driven by the wheel 20 and rotates in the same direction as. - the . The wheel 26 is keyed to the shaft 37, on which it is held by a washer 38 fixed by means of a bolt 39. A similar toothed wheel 40 may be mounted in a similar fashion on a similar shaft 81 directly above the shaft 37 so as to mesh with the wheel.
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36, this shaft 37 being suitably supported in bearings (not shown).
The wheels 36 and 40 can each carry the corrugated rollers 42 and 43 respectively, these rollers carrying removable shaping dies.
44 and 45 respectively.
In Figure 2, cams 46 and 47 can be keyed on the shaft 3 in contact with rollers 48 and 49 mounted on the rockers 50 and 51 respectively, these rockers being rotatably mounted at 52 and articulated in
53 and 54 so as to push rods 55 and 56 respectively. The rockers 57 and 58 can be mounted to rotate at 59 and articulated so as to push the rods 55 and 56 respectively. The rockers 57 and 58 can come into engagement 62 and 63 with the blocks 60 and 61 (Fig.
7) serving to cut and die holder these blocks being slidably mounted in the frame 64, which is provided with a removable cover 65. Cutter 66 may be suitably attached, for example by means of screws, to block 60 and shaper 67 may be rotatably mounted to block 61 at 82. Chopper 66 and shaper 67 can be held in place. upper end of their stroke (in the normal position) by means of compression springs 68 and 69 which can rest on suitable projections 70 and 71 of the frame 64 and washers 72 and 73 attached to rods 74 and 75 which can in turn be screwed into blocks 60 and 61.
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A cleat 76 may be suitably mounted under the cutter 66 'and has (Fig. 12) grooves or grooves which may conform to the cutter 66 and allow the latter to slide over and adapt well to it. at all points, immediately above the cleat
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76 may be an opening 77 communicating with a suitable source of compressed air.
Immediately above the opening 77 can be found a puller 78 for removing from the cutter 66, in its upward movement, any piece of waste from the cutting of the wire, near the cleat 76 and after this cleat and the undulator rollers 4 and 43 may be a suitable guide 79 for the flattened and corrugated wire, so as to guide this wire suitably between the cutter 66 and the stopper 76.
The guide 79 may be slidably mounted on a rod 80 and arranged to move downward when it is engaged with the cutter 66 in its downward cutting movement. A compression spring 81 may be used to remon - remove the guide 79 to its normal upper position when the cutter 66 has completed its downward cutting stroke.
Shaper 67 can be divided into two parts which can be hinged to one another at 8. Between the two articulated jaws can be slidably mounted a rod 83, the end of which can be maintained in its extended position below the jaws of the shaper 67 by means of a compression spring 84. An anvil 85 can be mounted under the jaws 67 and on a block 86 (Fig. 2) reciprocating horizontally and suitably journalled at 87. Rods 88 (Fig. 8) having enlarged heads 89 which can be locked in position by screws 90 can be mounted eccentrically in the cover 65 of the frame so as to engage with the jaws of the articulated shaper 67 (Fig. .
10 and 11).
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The block 86, which carries the anvil 85, can receive a reciprocating movement by means of the following device.
A toothed wheel 91 can be keyed on the shaft 3. A toothed wheel 92 may be suitably keyed on a shaft meshing with the wheel 91, this camshaft 93 being suitably journaled in bearings mounted on the frame of the machine. A cam 94 may be suitably keyed to this camshaft 93. A rocker 95 rotatably mounted at 96 may be arranged at one of its ends so as to engage with block 86 at 97 and the other end may be arranged so as to carry a roller 98 capable of engaging with the cam. 94, this roller 98 being kept in contact with the cam by a constant tension exerted by a spring 99.
A spring 100, the role of which will be described in detail later, can be mounted on part 87 of the frame so that its free end comes into contact with the lateral face of the anvil 85N
The operation of the device will now be described.
The shaft 3 can receive a rotational movement from a suitable motive force source actuating the toothed wheel 4 'which in turn turns the toothed wheel 4 keyed on the shaft 3. A length of substantially round, continuously advancing wire 101 of the appropriate size and temper can pass through guides 102 and 103 by which it can be fed between flattening rollers 21 and 25, one of them. these rollers being cut in 104 (Fig.
14), so as to leave substantially non-flattened a predetermined portion 105 of the wire, these notches being made substantially 900 from each other. One of the rollers 21 and 25, or them
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two, may not be perfectly round and have in the middle of the interval between the notches a diameter somewhat larger than near these notches 105, this variation in diameter being gradual between the point where the diameter is the largest and the diameter where it is the smallest.
The flattening rollers 21 and 25 are driven intermittently by the crank shaft 9 which reciprocates the arm 10 so as to oscillate the lever 13 which carries the pawl in a sufficient amount to allow the pawl 15 to come en'prise in turn with each ratchet mounted on the coupling 17. The ratchets mounted on the coupling 17 can be placed so as to rotate the rollers 21 and 25 by a quarter turn each time the ratchet is engaged or each turn of the crankshaft 9. In this way, when the wire 101 passes between the rollers 21 and the adjacent part of the, the non-flattened part 105 is thicker than the gap between these unflattened parts, the variation in thickness being gradual between the points of maximum and minimum thickness.
It is also evident that the wire has a greater width where it is most flattened, as shown in Figure 4.
The flattened wire can then pass through guide 106 and through undulator rollers 42 and 43 carrying undulator punches 44 and 45 respectively substantially 90 apart, these punches making one or more undulations 107 in a determined part of the wire. advance of the flattened parts of the wire. The rollers.inverters being driven by the toothed wheels 20, 33 and 36, they rotate synchronously with the flattening rollers 21 and 25. Of
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this way, each time the rollers 21, 25, 42 and 43 make a quarter turn (90), they flatten and corrugate a sufficient amount of wire to make a pin.
The flattened, wavy wire then passes through guide 79, over cutter 76, and anvil 85. When the unflattened round portion of the wire comes to rest above the anvil 85, preferably substantially in the center thereof, the ratchet assembly can be adjusted in its movements so that the rollers flatteners and waveforms have completed their quarter turn, which stops the movement of the wire.
Cam 46 can be adjusted so that when the flattener and inverter rollers stop turning (and the wire stops) this meat begins to push rod 55 upwards to force the ex -. end 66 of the balanoier 57 to push the block 60 downwards, which brings the cutter 66 into engagement with the wire, which is cut at a predetermined location,
The cam 47 can be adjusted so as to raise the pusher 56 to force the end 63 of the rocker 58 to push the block 61 downwards and to bring the end of the rod 83 into contact with the wire 101 which is in the hand. - held on the anvil 85 a little before the cutter 66 comes to meet the wire to cut it (Fig.
10). The cam 46 then acts on the cutter 66 so as to cut the wire when the rod 83 meets it. As will be seen better in figure 12, the cutter 66 and the rod 76 can be constructed to cut the wire, forming rounded ends on the wire as it is camped. At the moment when the cutter 66 cuts the wire, the cam 47 lowers the shaper 67 which
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folds the unflattened round portion 105 of the wire around the anvil 85.
When the shaper 67 descends to bend the wire, the rods 88 come to meet the shoulders 108 (Fig. 11) so as to press the two articulated parts of the shaper 67 one on the other, which has the effect of bend the wire at 105 enough so that the branches 109 and 110 of the pin are pressed strongly against each other when the hairpin thus made is released from the shaper 67. When the shaper 67 begins to bend the wire on the rod 85, the rod 88 compresses the spring 84 and slides upwards by penetrating between the jaws of the shaper 67. The cam 47 then allows the spring 69 to raise the shaper 67 to its previous position, the rod 83 being pushed to its normal extended position by the spring 84.
When the cutter 66 has completely cut the wire, the cam 46 allows the spring 68 to return this cutter to its first position. The small part of waste from the cutting of the wire is removed from the pen cutter, on its upward path by the small rod 78 and sent on an inclined plane (not shown) by a current of air leaving the opening 77 . The thread guide 79, which was lowered during its contact with the cutter 66, is returned to its previous position by the spring 81.
When the shaper 67 releases the finished pin, the cam 94 can be adjusted in its movement so as to allow the spring 99 to pull the lower end of the balance 95 inwards, which has the effect of moving towards the outside the upper end 97 which slides the block 86 pers the outside, this block causing
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the anvil 85. As the anvil 85 moves outward the spring 100 (Fig. 2) detaches the pin from the rod 85 and drops it onto the inclined plane 111 from where it can pass to a suitable quenching device. or finishing, at will.
The finished pin is then removed from the anvil 85, the cam 94 returns the anvil 85 to its first position under the jaws of the shaper 67 by resting on the lower end of the rocker 95 and pushing it towards. the outside, so as to move the end 97 towards the inside, this end bringing with it the block 86 and the rod 85.
By the time the rod 85 is in place the crank shaft 9 has brought the ratchet mechanism into engagement with the adjacent ratchet of the ratchet coupling 17 and the operation cycle described above is repeated. It is evident, in fact, that once the wire 101 has been engaged in the device, the flattening rollers 21 and 25 will pull the wire from any suitable power source. The rollers 21, 25, 43 and 44 also exert sufficient force on the wire to bring this wire to the cutting and shaping mechanism
In practical construction the notched portion 104 of the flattener roller 25 is not sufficient to prevent the portion 105 from being slightly flattened. This is necessary, as all technicians will see,
to prevent yarn 101 from moving side to side on the front of the rollers.
Of course, a profiled or grooved cam can be used to return the dies to their normal position, so as to eliminate the need for use.
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Its springs to do this work. although the device shown and described is constructed so as to make one pin during each cycle of operations, it goes without saying that two or more pins can also be manufactured during each cycle of operations. All cams can also be mounted on one shaft instead of two or more than two. To straighten the metal wire, you can use a straightener schematically represented by 112.
It is also obvious that a square wire can be used with the same result instead of a round wire.,
The machine which has just been described is capable of continuously producing horse pins of particular qualities while ensuring maximum efficiency per unit of operating time, all automatically.
Due to the simplicity and special arrangement of the various components, the risks of interruption in operation due to mechanical difficulties have been reduced to a minimum.
- Claims -
A method of making hair clips comprising the step of advancing a metal wire and flattening it over spaced parts, cutting this wire in the middle of the flattened parts to obtain individual pieces. that the non-flattened parts are bent, so as to bring the flattened parts opposite each other and into engagement with each other.