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Perfectionnements à la fabrication des fermetures à glissière.
Cette invention se rapporte à la fabrication des fer- metures à glissière du genre bien connu où une chaîne de crampons est montée le long d'un bord de chacun des rubans d'une paire de rubans flexibles, ou leurs équivalents, ces crampons étant agrafés ou dégrafés par l'action d'un curseur, et elle concerne particulièrement un procédé et un appareil pour la fabrication des rubans de crampons de fermetures à glissière.
Divers procédés ont été proposés et employés pour façonner les crampons et pour les fixer au ruban. Celui utilisé le plus souvent, fait usage de poinçons à mouvement alternatif qui façonnent le crampon à partir d'une bande ou d'un fil mé- tallique mais ces dispositifs dans leur ensemble sont compliqués, coûteux et présentent encore les autres défauts d'être excessive-
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ment bruyants et de donner lieu à de fortes vibrations.
Un autre procédé utilise des organe's façonneurs rotatifs sous forme de cylindres emboutisseurs ou autres organes analogues, mais par suite du coût élevé de ces cylindres, de leur usure rapide et de la difficulté de les reusiner, ils n'ont pas connu la faveur des organes à mouvement alternatif, bien qu'ils offrent les avantages d'avoir des vitesses de travail plus élevées, de faire moins de bruit et d'être sujets à moins de vibrations.
Le principal but de la présente invention est de créer un procédé perfectionné combinant les avantages des or- ganes à mouvement alternatif et des organes rotatifs pour la fabrication des rubans de crampons du genre décrit.
Un autre but est de fournir un appareil permettant de réaliser les avantages du procédé ci-dessus mentionné.
Suivant la présente invention, le procédé perfection- né pour la fabrication des rubans de crampons de fermetures à glissière du genre décrit consiste à faire avancer la bande ou le fil métallique de départ vers un poste de découpage dans le trajet d'un couteau se déplaçant en circuit fermé, à décou- per et transporter une ébauche de crampon a.u moyen de ce cou- teau vers une matrice d'emboutissage décrivant aussi un cir- cuit fermé, à repousser une saillie d'agrafage dans l'ébauche de crampon pendant qu'elle se deplace dans cette matrice, au moyen d'un poinçon emboutisseur correspondant se déplaçant en synchronisme avec la matrice, et à transporter le crampon embouti dans la matrice pour l'amener à un poste de montage où il est monté et fixé sur un ruban.
Un procédé et un appareil preferes, conformes à l'invention, sont decrits à titre d'exemple avec référence au dessin annexé dans lequel :
Fig. 1 est une vue en élévation de côte, partielle-
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ment brisée et partiellement,en coupe, montrant la disposition générale d'une forme d'exécution de machine suivant l'invention.
Fig. 2 est une vue en plan, en- partie schématique, de la machine représentée sur la Fig. 1.
Fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 2 montrant la partie supérieure et principale de l'appa- reil.
Fig. 4 est une vue schématique en perspective des organes principaux de la machine qui façonnent les crampons.
Fig. 5 est une vue schématique en plan de certains des organes représentés sur la Fig. 4 montrant les positions occupées dans différentes phases de l'opération.
Fig. 6 est une vue développée de la came pour action- ner les poinçons emboutisseurs.
Fig. 7 est une vue fragmentaire schématique en plan, montrant la coopération de la matrice d'emboutissage et de l'outil de contre-butée.
Fig. 8 est une vue en plan du mécanisme de montage des crampons sur le ruban.
Fig. 9 est une coupe suivant la,ligne 9-9 de la Fig. 8.
Figs. 10 et 11 sont des vues schématiques en plan montrant des positions successives du mécanisme de montage des crampons sur le ruban.
Fig. 12 est une coupe suivant la ligne 12-12 de la Fig. 10.
Fig. 13 est une vue en plan à plus grande échelle d'un crampon complètement façonné, mais avant son montage sur le ruban.
Fig. 14 est une coupe du crampon suivant la ligne 14-14 de la Fig. 13.
Comme le représente la Fig. 4, la machine possède un
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porte-matrices à rotation uniforme 20 pourvu d'une paire de matrices d'emboutissage 22, 24 qui tournent uniformément sui- vant un trajet circulaire. LTn fil métallique 26 qui,, ava.nt son introduction dans la machine, a été profilé en forme de fourche ou de Y, est amené à travers une matrice 28 où il est sectionne pour former les ébauches de crampons 30 (Fig. 5) dont le con- tour affecte la forme du crampon fini avant son montage sur le ruban.
Les ébauches de crampons sont decoupées dans le fil me- tallique par un ou plusieurs poinçons découpeurs 32, 34 dont les extrémités s'adaptent au profil du fil métallique, à l'interieur de la fourche. Le poinçon découpeur agit aussi comme doigt transporteur pour faire glisser l'ébauche de crampon sur le dessus de la table (non représenté sur la Fig. 4) et déposer le crampon sectionné dans l'une des matrices d'emboutissage 22 ou 24 de manière que les branches dépassent la matrice, comme c'est représente sur la Fig. 5. Après que l'ébauche a été amenée à la matrice, un poinçon emboutisseur 36 exerce une pression sur l'ébauche de crampon pour emboutir dans la matrice la saillie d'agrafage représentée sur les Figs. 12 et 13.
En vue d'empêcher la déformation de la tête ou des branches par le poinçon emboutisseur lors de l'exécution de la saillie, un outil de contre-butée 38 est placé entre les branches de l'e- bauche de crampon et est maintenu fermement contre la saillie pendant que le poinçon emboutisseur est actionne.
En moins d'un demi-tour du porte-matrices d'emboutis- sage 20, l'ébauche de crampon est complètement transformée en un crampon 39 et le poinçon emboutisseur retiré. Un ruban 40 présentant un bord en bourrelet 41, que la Fig. 3 représente le mieux, est alors enfoncé dans la fourche du crampon par un porte-ruban 42 et les branches du crampon sont pincées ou mon- tées sur le bourrelet du bord par des mâchoires de montage 44 et 46 représentés sur la Fig. 2. Un mouvement spécial du porte- --
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ruban et des mâchoires a pour effet de les faire glisser le long de la matrice d'emboutissage en rotation et de les déplacer ra- dialement vers celle-ci pour placer le ruban dans la fourche du crampon.
On fait alors avancer le ruban à travers le porte- ruban de la quantité voulue pour recevoir le crampon suivant et cette opération se répète jusqu'à ce que le nombre désiré de crampons aient été fixes au ruban.
Un mécanisme approprié actionne les pièces qui vien- nent d'être décrites, dans des rapports de temps convenable- ment établis. De préférence,l'appareil est monté sur une table ou une plaque appropriée 48 (représentée sur la Fig. 1), munie d'une boite d'engrenages 50 et pourvue de supports, paliers, arbres et engrenages de commande appropriés.
Le mecanisme d'avancement du fil métallique est représenté sur la Fig. 1. Le fil profilé 26 est débité d'une bobine ou autre dispositif d'alimentation approprié quelconque, non représenté, et on le fait avancer par intermittence entre des rouleaux d'alimentation 52, 54; dont on fait tourner le dernier par intermittence au moyen d'une roue à rochet 55 action- née par un cliquet 56 actionné à son tour par un excentrique 58.
Le fil avancdans la matrice de découpage 28 dont la face supé- rieure se trouve de préférence à fleur de la surface de la table 48 en ce point. L'épaisseur de l'ébauche de crampon est déterminée par l'excentricité de l'excentrique 58, le diamètre de la roue à rochet 55 et le diamètre du rouleau d'alimentation 54.
Les poinçons de découpage 32, 34 sont portés par un porte-poinçons indiqué schématiquement sur les Figs. 4 et 5 et dont le mode de construction est représenté en coupe sur la Fig. 3. Un disque 62 est aménagé à l'extrémité d'un tube ou d'un arbre creux 64 monté dans un coussinet sur le dessus de la table 48 et qu'un engrenage approprié relié à la commande prin-
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cipale de la machine fait tourner uniformément. Un second arbre 66 à l'intérieur de l'arbre creux 64 dépasse le disque 62 et porte la roue planétaire 68. Une paire de tiges excentriques 70 et 72 sont montées sur le disque 62 et des roues satellites 74 et 76 peuvent tourner librement sur ces tiges pour engrener la. roue planétaire.
Les poinçons de découpage 32 et 34 sont fixés rigidement sur les faces inférieures des roues satellites.
Comme le disque 62 reçoit un mouvement de rotation à une vi- tesse constante, l'arbre 66 fait tourner la roue planétaire 68 dans le même sens mais à une telle vitesse que la position angulaire des roues satellites et par conséquent des poinçons de découpage par rapport à la table reste constante. Les poin- çons de découpage tournent ainsi uniformément en décrivant des orbites autour de l'arbre 66 et restent parallèles entre eux.
Comme c'est représenté sur la Fig. 3 la roue planétaire est écartée de la face supérieure de la table pour permettre aux poinçons de découpage de glisser sous la roue planétaire.
Immédiatement après que le poinçon de découpage 32 a dépassé la position représentée sur la Fig. 4 il atteint la position 1 représentée sur la Fig. 5 où il commence à découper une ébauche de crampon à l'extrémité du fil métallique 26. Des doigts à ressort 78 maintiennent l'ébauche de crampon contre le fil au moment où on la découpe et ensuite contre la face supe- rieure de la table pour la tenir enfourchée sur le poinçon de découpage pendant son transfert à la matrice d'emboutissage.
Le poinçon de découpage avance vers la position 2 de la Fig. 5. Pendant ce temps le porte-matrice d'emboutissage 20 tourne à une vitesse constante et lorsque le poinçon de de- coupage 32 se rapproche du porte-matrices 20, la matrice d'em- boutissage 22 se déplace synchroniquement avec le poinçon de découpage 32 et arrive dans la position voulue pour recevoir l'ébauche de crampon, ce qui a lieu finalement lorsque le
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poinçon 32 et la matrice 22 se trouvent alignés sur un même rayon comme on le voit dans la position 2.
Lorsque le porte- matrices d'emboutissage 20 et le porte-poinçons de découpage continuent à tourner, le poinçon de découpage 32 et la matrice d'emboutissage s'ecartent l'un de l'autre, l'ébauche de crampon est maintenue dans la matrice d'emboutissage par le poinçon emboutisseur, comme il sera expliqué et le poinçon de découpage se retire de l'ébauche de crampon en laissant la tête dans la matrice d'emboutissage 22 tandis que ses branches dépassent celle- ci.
La continuation du mouvement de rotation a pour effet de faire avancer le fil métallique 26 et de permettre à l'au- tre poinçon 34 de faire glisser une autre ébauche de crampon de son extrémité, et de la transporter à l'autre matrice d'emboutis- sage 24 logee dans le porte-matrices 20, de la manière qui vient d'être décrite.
On remarquera qu'à l'instant où le fil est découpé, chaque poinçon de découpage se meut à peu près en ligne droite et possède donc les avantages d'un poinçon à mouvement alterna- tif', bien que ce mouvement soit une partie d'un mouvement de rotation continu dans un circuit continu fermé.
La construction du porte-matrices d'emboutissage et des poinçons emboutisseurs indiquée schématiquement sur la Fig. 4, est représentée en coupe sur la Fig. 3. Le disque 20 qui consti- tue le porte-matrices d'emboutissage fait corps avec un arbre 80 monté dans des coussinets appropriés de la table du banc et qu'un mécanisme d'engrenages raccordé à la commande principale de la machine fait tourner uniformément en synchronisme avec l'arbre 64. Des matrices d'emboutissage amovibles 22 et 24 sont montées dans des emboîtures diamétralement opposées du disque. Un pivot 82 est monté sur la face supérieure du disque, de manière que son axe se trouve approximativement dans le plan
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du disque. Un porte-poinçons emboutisseurs présentant deux bras solidaires 84 et 86 est monté sur le pivot.
Des poinçons emboutisseurs 36 et 88 sont montés aux extrémités des bras pour coïncider avec les matrices d'emboutissage 22 et 24 res- pectivement. Ainsi, les poinçons emboutisseurs tournent néces- sairement avec les matrices d'emboutissage et ils peuvent se rapprocher et s'écarter de celles-ci lorsque les bras 84, 86 oscillent autour du pivot.
Une came arquée fixe 90 est montée au-dessus des bras 84 et 86 des poinçons emboutisseurs et agit de manière à rapprocher et écarter les poinçons des matrices d'emboutis- sage. Ces bras sont diamétralement opposés, mais dans un plan perpendiculaire au pivot, ils font entre eux un angle inférieur à 180 , de telle sorte que quand l'un des poinçons 36 est abais- sé dans la position d'emboutissage, l'autre poinçon 88 est soulevé pour dégager la matrice d'emboutissage et le ruban de crampons, comme le montre la Fig. 3.
La disposition de la came 90 est le mieux representée sur la Fig. 6 qui en montre le développement. Cette came ne doit pas nécessairement s'établir sur une circonférence entière, mais il faut qu'elle s'étende sur plus de 180 de telle sorte qu'il y a toujours un poinçon emboutisseur sous la came. Au commencement de la came, un poinçon emboutisseur, par exemple 36, est soulevé comme on le voit dans la première position A à gau- che de la Fig. 6. A mesure que le poinçon emboutisseur se dé- place sur le pourtour de la came, la partie de la face AB de la came le repousse de haut en bas jusqu'à ce qu'il appuie douce- ment sur l'ébauche de crampon commeen B.
Ceci se produit juste au moment où le poinçon découpeur a deposé l'ébauche de crampon dans la matrice d'emboutissage, et le poinçon emboutisseur main- tient l'ébauche dans la matrice pendan,t que le poinçon decou- peur se retire et pendant que l'outil de contrebutée arrive en A
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place, comme on va l'expliquer. Le maintien de cette ébauche par le poinçon se poursuit de' B en C. En C, l'outil de contre- butée 38 se trouve dans la position représentée sur la Fig. 7 et un-changement brusque du profil de la came refoule le poin- çon emboutisseur dans l'ébauche de crampon pour former la sail- lie et le creux d'agrafage du crampon.
Ensuite, le profil ren- trant de la came permet au poinçon emboutisseur 36 de se sou- lever dans la position représentée en D, le poinçon étant sou- leve positivement par l'autre bras de poinçon que la partie AB du profil de la came est en train d'abaisser. Ensuite le crampon formé 39 est maintenu positivement dans la matrice d'emboutissage par le guide arqué 91, représenté sur les Figs.
2, 8 et 10 à 12 jusqu'à ce qu'il soit enlevé par le ruban., comme on va l'expliquer.
Lorsque le poinçon emboutisseur façonne la tête de crampon il est désirable que celle-ci soit complètement entou- rée ou contrebutée par la matrice d'emboutissage en vue d'em- pêcher un écoulement indésirable du métal de l'ébauche de cram- pon et la déformation de cette dernière qui en résulterait.
Ceci est difficile parce que les branches de l'ébauche dépassent la matrice, mais le résultat désiré peut être atteint approxi- matovement en supportant la tête du crampon entre les branches.
On y arrive au moyen de l'outil de contrebutée représenté sur les Figs. 2, 4 et 7. Deux outils de contrebutée proprement dits 38 sont montés sur un disque 92 aménagé dans la table 48 du banc et qu'on fait tourner en synchronisme avec le porte-matrices 20. La rotation du disque 92 et du porte-matrices d'emboutissage 20 a pour effet d'amener un outil de contrebutée 38 dans la fourche d'une ébauche de crampon comme le montre la Fig. 7, et les organes sont proportionnés de telle façon qu'à l'instant où le poinçon emboutisseur est amené dans la position de contact par lejchangement de profil C de la came (Fig. 6), l'un des poin-
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çons 38 s'applique fermement contre l'arrière de la tête de l'e- bauche de crampon entre les branches.
La matrice d'emboutissage qui maintient le crampon fini tourne d'un autre angle de 80 approximativement, puis le ruban est placé entre les branches du crampon pendant qu'elle tourne encore et les branches sont pincées sur le ruban lorsque la matrice d'emboutissage atteint une position opposée au point où l'ébauche de crampon y a été introduite, après quoi on fait avancer le ruban d'une quantité égale à l'écartement des élé- ments. Le mécanisme d'avancement du ruban est le mieux repre- senté sur les Figs. 1 et 3.
Le ruban 40 venant d'une bobine ou toute autre source d'alimentation appropriée, non représentee, passe à travers une ouverture 94 dans la table du banc et sur un tambour d'avancement du ruban 96 que fait tourner par intermit- tence une roue à rochet 98 actionnée par le cliquet 100 articulé à un bras de manivelle 102 qu'une tige 104 raccordée à un excen- trique 58 fait osciller. Le ruban passe par le guide-ruban 42 qui décrit un trajet de forme générale elliptique indique en 106 sur la Fig. 2. Ceci est effectué par le mécanisme suivant.
Comme le montrent les Figs. 3 et 9, un disque 107 est monté sur un arbre 108 que le mécanisme de commande de la machine fait tourner d'une façon continue. Le disque est pourvu d'un pi- vot excentrique 110 sur lequel est montée une barre 112, le pi- vot se trouvant à proximité de l'une des extrémites de la barre.
L'autre extrémité de la barre coulisse dans un guide 114 qui peut tourner sur un pivot de support 116. L'extrémité de la barre près de l'excentrique est forée pour recevoir la tige 118 du guide de ruban proprement dit 42. La tige est repoussee élas- tiquement vers l'extérieur par un ressort 120 contre une broche d'arrêt 122 montée dans une rainure 123 pour contribuer à appli- quer le bourrelet du bord du ruban dans la fourche du crampon comme on va l'expliquer. La rotation de l'excentrique 110 et le
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mouvement coulissant de la barre 112 dans le guide articulé 114 font décrire au ruban le trajet 106. Ce dernier passe à proximité de l'orbite circulaire parcourue par les matrices d'emboutissage 22, 24 et l'appareil est réglé de telle manière que le guide de ruban rase le parcours de la matrice d'emboutissage.
En même temps, l'excentrique repousse le ruban radialement vers la ma- trice d'emboutissage pour introduire le ruban dans la fourche du crampon.
Lorsque le ruban a été introduit dans la fourche du crampon, les branches de cette fourche sont pincées sur le bour- relet du ruban par les mâchoires de montage qui prennent part au mouvement du guide du ruban. La barre 112 présente un ren- flement circulaire 124 autour du pivot excentrique 110 (Fig. 8).
Sur ce renflement circulaire et de-part et d'autre de l'excentri- que sont montés deux pivots de support 126 et 128 qui portent les tiges 130 et 132 respectivement des mâchoires de montage.
Chaque mâchoire se termine à une extrémité par une tête ou mâchoire proprement dite 44 ou 46, déjà mentionnée précédemment, dont la forme est établie comme c'est représenté sur les Figs. 10 et 11 pour saisir les branches du crampon 39. Comme le montre la Fig. 3, le guide articulé 114 est pourvu d'un autre pivot 138 en saillie sur sa surface supérieure, dans le prolonge- ment du pivot 116. Les extrémités postérieures des mâchoires sont maintenues ensemble de part et d'autre du pivot 138 par un res- sort 140. Le pivot 138 reste dans une position fixe par rapport à la table du banc de telle sorte que quand l'excentrique 110 tourne, les mâchoires coulissent le long du pivot et tournent autour de celui-ci.
Chaque mâchoire de montage présente une face de came 142 qui repousse les extrémités postérieures des mâchoires de manière à les écarter l'une de l'autre en rapprochant d'autre part les têtes l'une de l'autre lorsque l'excentrique se rap-
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proche de la position située tout-à-fait à droite sur la Fig. 8.
Les branches du crampon sont ainsi fixées sur le ruban comme c'est montré en détail sur les Figs. 10 et 11. La Fig. 10 mon- tre la position des mâchoires de montage, du guide de ruban, de la matrice d'emboutissage et du crampon juste au moment où ils viennent tous froissa coïncider entre eux au cours de leur révolution uniforme dans les orbites parcourues comme il a été décrit précédemment. Le crampon 39 repose dans la matrice d'em- boutissage 22 ou 24 du porte-matrices 20, ses branches depas- sant la matrice proprement dite. Le porte-ruban 42 et les mâ- choires de montage, le tout porté par l'excentrique 110, se sont rapprochés, mais n'ont pas tout-à-fait atteint le point situé le plus à droite de l'orbite 106.
Sous l'action du ressort 120, le porte-ruban dépasse la tige 112 aussi loin qu'il peut et place le ruban fermement dans la fourche du crampon bien que la tige 112 n'ait pas encore atteint la position située à l'extremi- té de sa course vers la droite. La rainure 144 (Fig. 4) ménagée dans le porte-matrices 20 permet au ruban de penétrer dans le porte-matrices et de s'engager dans la fourche. Dans cette po- sition, les têtes 44 et 46 des mâchoires de montage se trouvent à etroite proximité des branches du crampon. Dans ces conditions, lorsque l'excentrique 110 atteint sa position située le plus à droite, les faces 142 de la came (Fig. 8) rapprochent les mâ- choires 44 et 46 l'une de l'autre comme sur la Fig. Il et plient les branches du crampon l'une vers l'autre pour les appliquer sur le bourrelet du ruban.
Chaque mâchoire est pourvue d'un épaulement 146 qui entre en contact avec l'extremite d'une bran- che du crampon pour la maintenir fermement dans la matrice pen- dant le montage du crampon sur le ruban, pour contribuer au pliage des branches uniforme et simultané et pour assurer une orientation convenable du crampon au moment où il est finale- ment pincé sur le ruban.
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La matrice d'emboutissage et les mâchoires de montage continuant à tourner dans le ,sens des flèches sur les Figs. 10 et 11 les mâchoires se séparent et aussitôt qu'elles se sont séparées d'une petite distance, le cliquet 100 fait avancer d'un cran le tambour d'avancement du ruban 96. Ceci a pour ef- fet d'enlever le crampon de la matrice d'emboutissage, ce que la forme du guide 91 permet, et de faire avancer le ruban dans la position longitudinale voulue pour recevoir le crampon suivant.
Comme l'indiquent les Figs. 1 et 2, l'appareil complet ci-dessus décrit est raccordé par un système d'engrenages appro- prié à une roue de commande principale symbolisée par la roue 150 sur la Fig. 2 de telle sorte que le mécanisme d'avancement du ruban,. les poinçons de découpage, le porte-matrices, les poinçons emboutisseurs, les poinçons de contrebutée, le porte-ruban et les mâchoires de montage sont actionnés synchroniquement et dans les rapports de temps voulus.
On remarquera que les poinçons de découpage, les poinçons emboutisseurs et les mâchoires de mon- tage accomplissent leurs fonctions en se déplaçant approximati- vement,suivant une ligne droite, mais que ce mouvement rectiligne est une partie inhérente du mouvement de révolution uniforme con- tinu en circuit fermé dérivé d'un mouvement circulaire ou de rotation continu.
Il est bien entendu que la forme d'exécution de l'in- vention décrite et représentée n'est donnée qu'à titre d'exemple seulement et que d'autres formes peuvent être créées sans sortir du cadre de l'invention.
Par exemple, on peut employer un poinçon découpeur unique actionné au double de la vitesse des poinçons ci-dessus décrits pour amener aux deux matrices d'emboutissage les ébau- ches de crampon.
Suivant un autre exemple, le nombre d'organes exécu- tant chaque opération peut être augmenté de telle sorte qu'on
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peut, au lieu de deux poinçons découpeurs, deux matrices d'em- boutissage, etc., employer trois poinçons découpeurs, trois matrices d'emboutissage etc..
REVENDICATIONS.
--------------------------- l.- Procédé pour la fabrication de crampons de fer- metures à glissière du genre décrite consistant à amener une branche ou un fil métallique à un poste de découpage dans le parcours d'un organe découpeur décrivant un circuit fermé, à de- couper et transporter une ébauche de crampon au moyen de cet organe à une matrice d'emboutissage se déplaçant également sui- vant un circuit fermé, à emboutir une tête d'agrafage dans l'ébauche de crampon pendant son déplacement dans cette marice, au moyen d'un poinçon emboutisseur correspondant se deplaçant en synchronisme avec la matrice, et à transporter le crampon embouti dans cette dernière vers un poste de montage où il est monté et fixé sur un ruban de crampons.
2. - Appareil perfectionné pour la fabrication des crampons de fermetures à glissière comportant un dispositif pour amener une bande ou un fil métallique dans le parcours d'un organe découpeur décrivant un circuit fermé, cet organe étant susceptible de couper de la bande ou du fil une ébauche de cram- pon et de la transporter à une matrice d'emboutissage parcou- rant aussi un circuit fermé, un poinçon emboutisseur correspon- dant à cette matrice d'emboutissage et se déplaçant en synchro- nisme avec celle-ci, ce poinçon étant susceptible d'emboutir l'ébauche de crampon pendant son déplacement dans la matrice, tandis que cette dernière est susceptible de transporter la pièce emboutie dans une position de montage où elle est montee et fixée sur un ruban de crampons.
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Improvements in the manufacture of zippers.
This invention relates to the manufacture of slide fasteners of the well-known kind where a chain of studs is mounted along one edge of each of the tapes of a pair of flexible tapes, or their equivalents, these studs being stapled. or unhooked by the action of a slider, and it relates particularly to a method and an apparatus for the manufacture of the tapes of zipper studs.
Various methods have been proposed and employed to shape the studs and to secure them to the tape. The one used most often makes use of reciprocating punches which shape the stud from a strip or wire, but these devices as a whole are complicated, expensive and still have the other shortcomings of being. excessive-
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noisy and give rise to strong vibrations.
Another method uses rotary shapers in the form of stamping cylinders or the like, but due to the high cost of these cylinders, their rapid wear and the difficulty of reworking them, they have not been favored by the members. reciprocating motion, although they offer the advantages of having higher working speeds, making less noise and being subject to less vibration.
The main object of the present invention is to provide an improved process combining the advantages of reciprocating members and rotary members for the manufacture of stud tapes of the kind described.
Another object is to provide an apparatus which makes it possible to realize the advantages of the above-mentioned method.
In accordance with the present invention, the improved process for the manufacture of tapes of zipper cleats of the kind described involves advancing the starting strip or wire to a cutting station in the path of a moving knife. in a closed circuit, to cut and transport a stud blank by means of this knife to a stamping die also describing a closed circuit, to push a stapling protrusion into the stud blank while 'it moves in this die, by means of a corresponding stamping punch moving in synchronism with the die, and transporting the stamped clamp in the die to bring it to an assembly station where it is mounted and fixed on a ribbon.
A preferred method and apparatus, in accordance with the invention, are described by way of example with reference to the accompanying drawing in which:
Fig. 1 is a side elevational view, partial-
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ment broken and partially, in section, showing the general arrangement of an embodiment of the machine according to the invention.
Fig. 2 is a plan view, in part schematic, of the machine shown in FIG. 1.
Fig. 3 is a section taken along line 3-3 of FIG. 2 showing the upper and main part of the apparatus.
Fig. 4 is a schematic perspective view of the main parts of the machine which shape the studs.
Fig. 5 is a schematic plan view of some of the members shown in FIG. 4 showing the positions occupied in different phases of the operation.
Fig. 6 is a developed view of the cam for actuating the stamping punches.
Fig. 7 is a fragmentary schematic plan view showing the cooperation of the stamping die and the backstop tool.
Fig. 8 is a plan view of the mechanism for mounting the studs on the tape.
Fig. 9 is a section taken on line 9-9 of FIG. 8.
Figs. 10 and 11 are schematic plan views showing successive positions of the clamp mounting mechanism on the tape.
Fig. 12 is a section taken along line 12-12 of FIG. 10.
Fig. 13 is an enlarged plan view of a fully formed stud, but before it is mounted on the tape.
Fig. 14 is a section of the stud taken along line 14-14 of FIG. 13.
As shown in Fig. 4, the machine has a
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Uniformly rotating die carrier 20 provided with a pair of stamping dies 22, 24 which rotate uniformly in a circular path. The metal wire 26 which, before its introduction into the machine, has been profiled in the shape of a fork or of a Y, is brought through a die 28 where it is cut to form the stud blanks 30 (Fig. 5). the contour of which affects the shape of the finished stud before it is mounted on the tape.
The studs blanks are cut from the metal wire by one or more cutting punches 32, 34, the ends of which adapt to the profile of the metal wire, inside the fork. The cutting punch also acts as a conveyor finger to slide the stud blank over the top of the table (not shown in Fig. 4) and drop the severed stud into one of the stamping dies 22 or 24 in such a manner. that the branches protrude from the matrix, as shown in FIG. 5. After the blank has been fed to the die, a stamping punch 36 exerts pressure on the stud blank to emboss the staple protrusion shown in Figs into the die. 12 and 13.
In order to prevent deformation of the head or branches by the stamping punch during the protrusion, a counter stop tool 38 is placed between the branches of the stud blank and is held firmly. against the protrusion while the stamping punch is actuated.
In less than half a turn of the stamping die holder 20, the stud blank is completely transformed into a stud 39 and the stamping punch withdrawn. A tape 40 having a beaded edge 41, which FIG. 3 best shows, is then pressed into the fork of the crampon by a tape holder 42 and the legs of the crampon are pinched or mounted on the edge bead by mounting jaws 44 and 46 shown in FIG. 2. A special movement of the holder - -
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ribbon and jaws have the effect of sliding them along the rotating stamping die and radially moving them to place the ribbon in the fork of the stud.
The tape is then advanced through the tape holder the amount desired to receive the next stud and this operation is repeated until the desired number of studs have been secured to the tape.
An appropriate mechanism activates the parts which have just been described, in suitably established time ratios. Preferably, the apparatus is mounted on a suitable table or plate 48 (shown in Fig. 1), provided with a gearbox 50 and provided with suitable supports, bearings, shafts and gears.
The mechanism for advancing the metal wire is shown in FIG. 1. The profiled wire 26 is fed from a spool or other suitable feed device, not shown, and intermittently advanced between feed rollers 52, 54; the latter of which is rotated intermittently by means of a ratchet wheel 55 actuated by a pawl 56 actuated in turn by an eccentric 58.
The wire advances through the cutting die 28, the top face of which is preferably flush with the surface of the table 48 at this point. The thickness of the stud blank is determined by the eccentricity of the eccentric 58, the diameter of the ratchet wheel 55 and the diameter of the feed roll 54.
The cutting punches 32, 34 are carried by a punch holder indicated schematically in Figs. 4 and 5 and the construction of which is shown in section in FIG. 3. A disc 62 is provided at the end of a tube or hollow shaft 64 mounted in a bushing on top of the table 48 and a suitable gear connected to the main drive.
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machine head rotates evenly. A second shaft 66 inside the hollow shaft 64 protrudes from the disc 62 and carries the sun gear 68. A pair of eccentric rods 70 and 72 are mounted on the disc 62 and planetary wheels 74 and 76 can freely rotate on it. these rods to mesh the. planetary wheel.
The cutting punches 32 and 34 are rigidly fixed to the lower faces of the planet wheels.
Since the disc 62 receives rotational motion at a constant speed, the shaft 66 rotates the sun gear 68 in the same direction but at such a speed that the angular position of the planet wheels and therefore the cutting punches per relative to the table remains constant. The cutting punches thus rotate uniformly in orbits around the shaft 66 and remain parallel to each other.
As shown in Fig. 3 The sun gear is moved away from the top face of the table to allow the cutting punches to slide under the sun gear.
Immediately after the punching punch 32 has passed the position shown in FIG. 4 it reaches position 1 shown in FIG. 5 where he begins to cut a stud blank at the end of the wire 26. Spring-loaded fingers 78 hold the stud blank against the wire as it is cut and then against the top face of the table. to hold it straddled on the cutting punch during its transfer to the stamping die.
The cutting punch advances to position 2 in FIG. 5. During this time the stamping die holder 20 rotates at a constant speed and as the cutting punch 32 approaches the die holder 20, the stamping die 22 moves synchronously with the stamping punch. cutout 32 and arrives in the desired position to receive the stud blank, which finally takes place when the
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punch 32 and die 22 are aligned on the same radius as seen in position 2.
As the stamping die holder 20 and the stamping die holder continue to rotate, the cutting punch 32 and the stamping die move away from each other, the stud blank is held in place. the stamping die by the stamping die, as will be explained, and the cutting die withdrawn from the stud blank leaving the head in the stamping die 22 while its branches protrude therefrom.
The continued rotational movement causes the wire 26 to advance and allows the other punch 34 to slide another stud blank from its end, and transport it to the other die. stamping 24 housed in die holder 20, in the manner which has just been described.
Note that the instant the wire is cut, each cutting punch moves roughly in a straight line and therefore has the advantages of a reciprocating punch, although this movement is a part of 'a continuous rotational movement in a closed continuous circuit.
The construction of the stamping die holder and stamping punches shown schematically in Fig. 4, is shown in section in FIG. 3. The disc 20 which constitutes the stamping die holder is integral with a shaft 80 mounted in suitable bearings of the bench table and which a gear mechanism connected to the main machine control rotates. uniformly in synchronism with shaft 64. Removable stamping dies 22 and 24 are mounted in diametrically opposed sockets on the disc. A pivot 82 is mounted on the upper face of the disc, so that its axis lies approximately in the plane
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of the disc. A stamping punch holder having two integral arms 84 and 86 is mounted on the pivot.
Stamping punches 36 and 88 are mounted at the ends of the arms to coincide with stamping dies 22 and 24, respectively. Thus, the stamping punches necessarily rotate with the stamping dies and they can move towards and away from them as the arms 84, 86 oscillate about the pivot.
A fixed arcuate cam 90 is mounted above the arms 84 and 86 of the stamping punches and acts to move the punches closer to and apart from the stamping dies. These arms are diametrically opposed, but in a plane perpendicular to the pivot, they form between them an angle of less than 180, so that when one of the punches 36 is lowered into the stamping position, the other punch 88 is lifted to disengage the stamping die and stud tape, as shown in FIG. 3.
The arrangement of cam 90 is best shown in FIG. 6 which shows its development. This cam does not necessarily have to go over an entire circumference, but it should extend over 180 so that there is always a stamping punch under the cam. At the start of the cam, a stamping punch, eg 36, is lifted as seen in the first left position A in FIG. 6. As the stamping punch moves around the perimeter of the cam, the AB face portion of the cam pushes it up and down until it gently presses against the blank of the cam. crampon as in B.
This occurs just as the punch cutter has deposited the stud blank in the stamping die, and the stamper punch holds the blank in the die while the punch is withdrawn and for longer. that the backstop tool arrives at A
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place, as we will explain. The holding of this blank by the punch continues from 'B to C. At C, the counter-stop tool 38 is in the position shown in FIG. 7 and a sudden change in the profile of the cam forces the stamping punch into the stud blank to form the stapling protrusion and hollow of the stud.
Then, the re-entering profile of the cam allows the stamping punch 36 to rise in the position shown at D, the punch being positively lifted by the other punch arm than the part AB of the profile of the cam. is lowering. Then the formed spike 39 is positively held in the stamping die by the arcuate guide 91, shown in Figs.
2, 8 and 10 to 12 until it is removed by the tape., As will be explained.
When the stamping punch shapes the stud head it is desirable that the latter be completely surrounded or abutted by the stamping die to prevent unwanted flow of metal from the stud blank and the resulting deformation of the latter.
This is difficult because the branches of the blank protrude from the die, but the desired result can be achieved approximately by supporting the head of the spike between the branches.
This is achieved by means of the abutment tool shown in Figs. 2, 4 and 7. Two proper endstop tools 38 are mounted on a disc 92 arranged in the table 48 of the bench and which is rotated in synchronism with the die holder 20. The rotation of the disc 92 and of the holder. stamping dies 20 has the effect of bringing a stopper tool 38 into the fork of a stud blank as shown in FIG. 7, and the members are proportioned in such a way that at the moment when the stamping punch is brought into the contact position by the change in profile C of the cam (Fig. 6), one of the stamps
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Lesson 38 sits firmly against the back of the head of the crampon blank between the branches.
The stamping die that holds the finished stud rotates another approx. 80 angle, then the tape is placed between the legs of the stud while it still rotates and the legs are pinched on the tape when the stamping die reaches a position opposite to the point where the stud blank was introduced therein, after which the tape is advanced by an amount equal to the spacing of the elements. The tape advancement mechanism is best shown in Figs. 1 and 3.
Ribbon 40 from a spool or other suitable power source, not shown, passes through an opening 94 in the bed table and onto a ribbon advancement drum 96 which is intermittently rotated by a wheel. ratchet 98 actuated by the pawl 100 articulated to a crank arm 102 which a rod 104 connected to an eccentric 58 causes to oscillate. The tape passes through the tape guide 42 which describes a generally elliptical path indicated at 106 in FIG. 2. This is done by the following mechanism.
As shown in Figs. 3 and 9, a disc 107 is mounted on a shaft 108 which the machine control mechanism rotates continuously. The disc is provided with an eccentric pin 110 on which is mounted a bar 112, the pin being located near one of the ends of the bar.
The other end of the bar slides in a guide 114 which can rotate on a support pivot 116. The end of the bar near the eccentric is drilled to receive the rod 118 of the tape guide itself 42. The rod is resiliently urged outwardly by a spring 120 against a stopper pin 122 mounted in a groove 123 to help engage the bead of the tape edge in the crampon yoke as will be explained. The rotation of the eccentric 110 and the
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sliding movement of the bar 112 in the articulated guide 114 causes the tape to describe the path 106. The latter passes close to the circular orbit traversed by the stamping dies 22, 24 and the apparatus is adjusted in such a way that the tape guide shaves the path of the stamping die.
At the same time, the eccentric pushes the tape radially towards the stamping die to introduce the tape into the fork of the crampon.
When the tape has been introduced into the fork of the crampon, the branches of this fork are pinched on the bead of the tape by the mounting jaws which take part in the movement of the tape guide. The bar 112 has a circular bulge 124 around the eccentric pivot 110 (Fig. 8).
On this circular bulge and on either side of the eccentric are mounted two support pins 126 and 128 which carry the rods 130 and 132 respectively of the mounting jaws.
Each jaw ends at one end with a head or jaw proper 44 or 46, already mentioned above, the shape of which is established as shown in Figs. 10 and 11 to grip the branches of the crampon 39. As shown in FIG. 3, the articulated guide 114 is provided with another pivot 138 projecting from its upper surface, in the extension of the pivot 116. The posterior ends of the jaws are held together on either side of the pivot 138 by a res. - exits 140. The pivot 138 remains in a fixed position relative to the bench table so that when the eccentric 110 rotates, the jaws slide along the pivot and rotate around it.
Each mounting jaw has a cam face 142 which pushes back the posterior ends of the jaws so as to separate them from each other while on the other hand bringing the heads together when the eccentric is raped. -
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close to the position situated entirely to the right in FIG. 8.
The branches of the spike are thus fixed to the tape as is shown in detail in Figs. 10 and 11. FIG. 10 shows the position of the mounting jaws, tape guide, stamping die and spike just as they all come crumpled to coincide with each other during their uniform revolution in the sockets traveled as it was previously described. The stud 39 rests in the stamping die 22 or 24 of the die holder 20, its branches extending beyond the die proper. The tape holder 42 and the mounting jaws, all carried by the eccentric 110, have approached, but have not quite reached the rightmost point of the orbit 106.
Under the action of the spring 120, the tape holder protrudes the rod 112 as far as it can and places the tape firmly in the crampon fork although the rod 112 has not yet reached the position at the end. - tee of its course to the right. The groove 144 (Fig. 4) in the die holder 20 allows the ribbon to enter the die holder and engage in the fork. In this position, the heads 44 and 46 of the mounting jaws are in close proximity to the legs of the stud. Under these conditions, when the eccentric 110 reaches its rightmost position, the faces 142 of the cam (Fig. 8) bring the jaws 44 and 46 closer together as in Fig. He and bend the branches of the cleat towards each other to apply them to the bead of the ribbon.
Each jaw is provided with a shoulder 146 which contacts the end of a leg of the clamp to hold it firmly in the die while mounting the clamp to the tape, to aid in uniform branch bending. and simultaneous and to ensure proper orientation of the spike as it is finally pinched onto the tape.
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With the stamping die and mounting jaws continuing to rotate in the direction of the arrows in Figs. 10 and 11 the jaws separate and as soon as they have separated a small distance, the pawl 100 advances the tape feed drum 96 one step. This has the effect of removing the spike. of the stamping die, which the shape of the guide 91 allows, and to advance the tape in the desired longitudinal position to receive the next spike.
As shown in Figs. 1 and 2, the complete apparatus described above is connected by a suitable gear system to a main control wheel symbolized by the wheel 150 in FIG. 2 so that the tape advancement mechanism ,. the cutting punches, die holder, stamping punches, endstop punches, tape holder and mounting jaws are actuated synchronously and in the desired time ratios.
Note that cutting punches, stamping punches and mounting jaws perform their functions by moving approximately, in a straight line, but that this rectilinear motion is an inherent part of the continuous uniform revolution motion. closed circuit derived from a circular motion or continuous rotation.
It is understood that the embodiment of the invention described and shown is given only by way of example and that other shapes can be created without departing from the scope of the invention.
For example, a single punch punch operated at twice the speed of the punches described above can be used to feed the stud blanks to the two stamping dies.
According to another example, the number of organs carrying out each operation can be increased so that
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may, instead of two cutting punches, two stamping dies, etc., use three cutting punches, three stamping dies, etc.
CLAIMS.
--------------------------- l.- Process for the manufacture of zipper studs of the kind described consisting of bringing a branch or a metal wire at a cutting station in the path of a cutting member describing a closed circuit, to be cut and convey a stud blank by means of this member to a stamping die also moving along a closed circuit, in stamping a stapling head in the stud blank during its movement in this marice, by means of a corresponding stamping punch moving in synchronism with the die, and in transporting the clamp stamped in the latter to a assembly station where it is mounted and fixed to a strip of crampons.
2. - Improved apparatus for the manufacture of zipper studs comprising a device for bringing a strip or a metal wire in the path of a cutting member describing a closed circuit, this member being capable of cutting the tape or wire a crampon blank and to transport it to a stamping die also traversing a closed circuit, a stamping punch corresponding to this stamping die and moving in synchronism with it, this punch being capable of stamping the stud blank during its movement in the die, while the latter is capable of transporting the stamped part in a mounting position where it is mounted and fixed to a strip of studs.