計時器用メインばねをプレスロールによって製造する方法

本発明は、あらかじめ引き抜かれロールされたワイヤーから、計時器用メインばねのらせん部分をプレスロールによって製造する方法に関する。このワイヤーには、細長材のの開始箇所から順に、まず、前記プレスロールの前に形成される眼部があり、この眼部の曲がりの中心が前記ワイヤーの外側にある。この眼部の次には、曲がっていない領域を有し曲がっている領域も有する首部がある。この首部の次には、蓄積領域がある。この蓄積領域においては、プレスロール操作時に、曲がりの中心が前記外側の反対側であるワイヤーの内側にあるようにらせん状にプレスロールされるように意図されており、この蓄積領域は、細長材の端において終わる。

本発明は、計時器用メインばね及びその製造の分野に関する。

計時器用メインばねの製造は複雑であり、数多くのステップを必要とする。これには、リングを形成するステップ、及び/又はばねの細長材を形成するために一端において眼部があらかじめ形成されているワイヤーの一部をプレスロールするステップが含まれる。

このプレスロール操作は複雑であるが、完全な再現性を必要とする。プレスロール操作の後にばねを扱うのは厄介である。

Generale Ressortによるスイス特許出願CH708674A2は、メインばねの製造時に金属ワイヤの形を形成する装置を開示しており、この装置は、反対方向の2つの方向にワイヤーを駆動するシステムを有し、ワイヤーをガイドしイジェクトするデバイスを有している。この装置は、さらに、駆動システムに対して第1の方向に位置しているプレスロールデバイスと、反対側の第2の方向に位置している眼部を作るデバイスと、及び駆動システムに配置されプレスロールデバイスと眼部を作るデバイスの少なくとも1つと連係するように意図されており、これによって、金属ワイヤを変形する中央のワイヤガイドとを有している。

Boldrini Spaによる国際特許出願WO2008/102388A1は、支持構造を有するローラープレスを開示しており、この支持構造は、2つのローラーとプレッシャーローラーを担持しており、これらは互いに連係して、プレートを曲げるために曲がった供給経路を定めている。ローラーは、プレッシャーローラーに対して動くことができ、これによって、供給経路の少なくとも1つの曲率値を変える。この装置は、さらに、一対の連結した運動機構を有し、各運動機構は、対応するローラーに作用して、そのローラーの回転軸を横断する平面に位置している複数の経路に沿ってそのローラーを動かす。

プレスロールの目的は、ばねの動作を確実にすることである。実際に、メインばねが巻かれるにしたがって、ばねの細長材全体が最大トルクを与えなければならない。すなわち、細長材におけるすべての位置において、完全に巻かれた状態では、ばね表面にはその弾性限界まで応力が与えられる。

本発明は、製造の最終段階において処理などを行ってばねをリング状にする伝統的な高コストな操作を回避するように、プレスロールプロセスを変えることを提案するものである。具体的には、平坦に格納され平坦に取り扱うことができる中間製品を作る。

本発明によって、処理の後にリングを取り除く通常の操作をなくしつつ、かさばる工具によるプロセスの設備の不必要な使用を回避して、ばねの取り扱いが容易になる。

プレスロールプロセスは、2つのローラーと1つのモーター駆動されたシャフトの間に細長材ばねを通して、細長材を3点によって曲げることを伴い、これによって、細長材の塑性変形を可能にする。

ロールは、通常、一定の直径で行われ、これでは、コイルがスタックしてしまう。コイルがコイルの平面を離れると、それらの平坦な形状を復旧させることができない。この問題は、ばね直径が小さい場合には、なおさら重要である。

本発明は、漸次的又は可変なプレスロール技術を実装して、調整に応じてコイルの間に一定又は可変な空間があるプレスロールされたばねを作ることを可能にするものである。本発明は、製造方法の後の操作における取り扱いを容易にして、通常のようにワイヤーがからまることをなくすことを目的とする。本発明によって、プロセスの開始時に対応するプレスロール部分においてプレスロールの直径が小さいことを確実にして、眼部の近くになるにしたがって直径を増加させることが可能になる。

また、本発明の原理は、細長材において局所的に弾性限界を越えるように3点の間に細長材を通して、プレスロールされた部分を形成することを伴う。

このために、本発明は、請求項1に記載のプレスロールによってメインばねを製造する方法に関する。

添付図面を参照しながら下記の詳細な説明を読むことで、本発明の他の特徴及び利点を理解することができるであろう。

本発明の方法によってプレスロールされた計時器用メインばねの概略平面図である。

本発明に係る方法を実装するためのローラープレスの概略平面図であり、プレスロールされるワイヤーが挿入されている。

図2と同様な形態で、ワイヤーの両側にある3つの支持ガイド手段に接するように配置されているワイヤーを示している。

図3と同様な形態で、ワイヤーを押す中間的支持ガイド手段を示している。

図4と同様な形態であるが、別の角度からワイヤーがローラープレスに挿入されている図を示している。

中間的支持ガイド手段が2つの端に対して前進するにしたがって、3つの支持ガイド手段とワイヤーの間の接触の三角形が変形する様子の概略図を示している。

本発明に係る方法の主操作のブロック図である。

本発明は、あらかじめ引き抜かれロールされたワイヤー1から、計時器用メインばね100のらせん状の部分をプレスロールによって製造する方法に関する。

この厚み「e」のワイヤー1は、細長材の開始箇所から順に、プレスロールの前に形成された眼部2を有する。この眼部2は、曲がりの中心がワイヤー1の外側にあるように曲がっている。

このようにして、第1の操作1000は、完全に形成された眼部2を有する引き抜かれロールされたワイヤー1を準備することによって構成している。具体的には、この眼部2には、適宜、バレルアーバーのフックと連係するように構成している通常の開口が形成されている。このワイヤーと眼部の準備は、メインばねの製造を専門とする当業者にとって標準的なことであり、ここでは詳細に説明しない。

この眼部2の次には、長さLCの首部3がある。この首部3は、曲がっていない領域4を含んでおり、曲がっている領域も形成している。

この首部3の次には、蓄積領域5がある。この蓄積領域5は、本発明によると、プレスロール操作である第2の操作2000によって影響を受ける唯一の領域である。プレスロール操作時に、この蓄積領域5は、曲がりの中心がワイヤー1の外側の反対のワイヤー1の内側にあるように曲がるようにらせん状にプレスロールされるように意図されている。

蓄積領域5は、細長材の端6で終わり、好ましくは、短いらせん状ではない長さLFの端を有する。この端は、プレスロール操作が開始する最初の部分を形成する。

本発明によると、本操作は、可変プレスロール操作であり、具体的には、漸進的なプレスロール操作である。

本発明によると、少なくとも第1の支持体と、及び第1の中間的接触領域Aにおいてワイヤー1に力Fを与えるように構成しているガイド手段10とを有するローラープレス20が実装される。この第1の中間的接触領域Aは、ローラープレス20が備える第2の支持ガイド手段12に設けられた第2の端部接触領域Bと、第3の支持ガイド手段13に設けられた第3の端部接触領域Cの間に位置している。これによって、眼部2の曲がりとは反対に曲がるように蓄積領域5が巻かれる。

そして、ワイヤー1がローラープレス20内を進むにしたがって、第1の接触領域Aの位置が、第2の接触領域B及び第3の接触領域Cから遠ざかるように徐々に変わり、これによって、第1の最小値R1から、蓄積領域5と首部3の間の接合部に対応する第2の最大値R2まで、プレスロール半径を変える。この接合部を終了させると、プレスロール操作を終える。

図3は、プレスロール操作の開始時において、ワイヤー1の両側に配置された3つの支持ガイド手段10、12、13と接するように配置されているワイヤー1を示している。図4は、ワイヤー1を押している中間的支持ガイド手段10を示している。図6は、中間的支持ガイド手段10が2つの端12及び13に対して進むにしたがって、3つの支持ガイド手段10、12、13とワイヤー1の間の接触三角形ABCが変形する様子を示している。

本発明の特定の実装において、第3の支持ガイド手段13は、固定位置に保持される。

本発明の特定の実装において、第2の支持ガイド手段12は、固定位置に保持される。

本発明の特定の実装において、第1の支持ガイド手段10は、固定されている第2及び第3の支持ガイド手段12、13に対して動く。

本発明の特定の実装において、第1の支持ガイド手段10及び/又は第2の支持ガイド手段12が、固定位置にある第3の支持ガイド手段13に対して動く。

本発明の特定の実装において、第1の支持ガイド手段10を担持しているスライド体11は、ワイヤー1に力Fを与えるように少なくとも1つの自由度で動く。

具体的には、スライド体11が規則的な前進運動をするようにし、これによって、本発明の漸進的なプレスロールが可能となる。

図3及び4は、このスライド体11が回転するような特定の実施形態(これに限定されない)を示しており、これは、支持体の三角形ABCが特定の変形をすることができることを表している。

本発明の特定の実装において、ワイヤー1がプレスロール領域を離れた後のワイヤー1の経路に、デフレクター15が配置される。これによって、正確な巻きが確実になる。

第1の支持ガイド手段10、第2の支持ガイド手段12及び第3の支持ガイド手段13はそれぞれ、固定アーバー、フリーローラー又はモータ駆動ローラーの形態とすることができる。これによって、ローラープレス20内のワイヤー1の前進が確実になる。

これらの支持ガイド手段の複数がモーター駆動される場合、これらが完全に同期されていないようにして、これによって、例えば、第2の接触領域Bと第3の接触領域Cの間のプレスロール領域においてワイヤー1の張りを確実にすることができる。変形例において、第2の支持ガイド手段12と第3の支持ガイド手段13の両方をモーター駆動し、第1の支持ガイド手段10が第2の支持ガイド手段12よりもわずかに大きい接線方向の速度をワイヤーに与える傾向があるようにする。

随意的に、プレスロール操作の開始時から熱処理のためのリング形成までに、ダイスタンプ操作を追加することによって、細長材の端において行われる平坦なプレスロール部分をなくすことが可能になる。このことによって、付加されたブライドルによって通常のばねが曲がることを避けることができることがある。

第1の支持ガイド手段10がシャフトであり、第2の支持ガイド手段12と第3の支持ガイド手段13が2つのローラーであるような特定の場合(これに制限されない)に基づいて、本発明を説明している。短く書くと、所与の時点において、シャフト10、2つのローラー12、13と、ワイヤー1との間の接触面は、特定の瞬間的な曲率を有する円弧に近い輪郭をワイヤー1上に定める。

仕事台上でばね100を平坦に巻くことができるためには、らせん状の蓄積領域5全体のプレスロールを通して、この瞬間的な曲率を多かれ少なかれ規則的に変えなければならない。

この瞬間的な曲率は、可能であれば規則的に、細長材の端から首部へとなるにしたがって増加している。

例えば、シャフト10を担持しているスライド体11に対して、ワイヤー1の前進にしたがって規則的に増加する圧力が与えられる。この圧力は、少なくとも1つのモータ駆動ローラーの回転速度によって定められる。このモータ駆動ローラーは、図2のローラー14、あるいはローラー12及び/又はローラー13であることができ、また、その回転速度を調整可能とすることができる。

プレスロールの直径を定めるために、以下の異なる大きさのいくつかの例を用いる。 − 内側ないし初期の直径2R1:3〜15mm − 外側ないし最終の直径2R2:12〜40mm − コイルのピッチP:細長材の厚みの0〜10倍 − 細長材の長さ:100〜1000mm

この方法を実装するために、上記の異なるデバイスを有するローラープレス20を用いる。

このローラープレス20は、一端において眼部2があるようにあらかじめ取り付けられたワイヤー1を受けるように構成しているプレスロール領域の両側のうちの第1の側に、第2の端部接触領域Bと第3の端部接触領域Cの間に位置している第1の中間的接触領域Aにおいてこのようなワイヤー1に力Fを与えるように構成している第1の支持ガイド手段10を有し、また、プレスロール領域に対して第1の側の反対側である第2の側に、ローラープレス20に設けられた第2の支持ガイド手段12と第3の支持ガイド手段13を有している。第2の端部接触領域Bと第3の端部接触領域Cはそれぞれ、第2の支持ガイド手段12と第3の支持ガイド手段13に設けられている。ワイヤー1に力Fを与えることによって、眼部2の曲がりとは反対の曲がりの蓄積領域5をワイヤー1に作る。

具体的には、第1の支持ガイド手段10は、第2の支持ガイド手段12と第3の支持ガイド手段13に対して動くことができる。

具体的には、ローラープレス20は、可変力Fを発生させるために第1の支持ガイド手段10を運動させる手段を有する。

具体的には、この運動させる手段は、少なくとも1つの第1の支持ガイド手段10を担持している可動スライド体11に対して、前進運動又は規則的な前進運動をさせて、漸進的なプレスロールを行うように構成している。具体的には、運動させる手段は、可動スライド体11に対して少なくとも1つの回転運動をさせるように構成している。

具体的には、ローラープレス20は、プレスロール領域を離れた後にワイヤー1の経路に配置されるデフレクター15を有し、これによって、ワイヤー1の正確な巻きを確実にする。当然、このデフレクター15をモーター駆動して、一又は複数の自由度で運動できるようにすることができる。

さらに具体的には、第1の支持ガイド手段10及び/又は第2の支持ガイド手段12及び/又は第3の支持ガイド手段13は、モーター駆動されたローラーの形態とされ、これによって、プレスロール領域内におけるワイヤー1の前進を確実にする。具体的には、これらの第1の支持ガイド手段10、第2の支持ガイド手段12の2及び第3の支持ガイド手段13のうちの少なくとも2つが、非同期的な形態でモーター駆動され、これによって、プレスロール領域内におけるワイヤー1の張りを確実にする。

具体的には、ローラープレス20は、プレスロール領域内のワイヤー1の前進を確実にする少なくとも1つのモーター駆動された駆動ローラー14を有する。

様々なモーター駆動された手段は、当然、ワイヤー1を前進させてプレスロール操作の後にローラープレス20を離れることが可能になるように構成している。

当然、ローラープレス20は、様々なモーター駆動されたメンバーを駆動し記憶されたシーケンスを同じ形態で再現する駆動手段及び/又は記憶手段を有することができる。これによって、複製可能な形態でばねを得る。また、この駆動手段は、プレスロール領域の下流のばねの厚みを測定し、及び/又はプレスロールの後にそのくぼみを測定するセンサーと組み合わさることができる。

本発明によって、ばねの自由状態においてコイルが接合せず互いに離れているような計時器用メインばね100を製造することが可能になる。具体的には、このばね100は、テフロン(登録商標)被覆されたばねであり、そのテフロン被覆されたコイルは、ばねの自由状態において、互いに離れている。本発明によって、このようなばねを作ることが可能になる。

本発明に係る漸進的なプレスロール技術は、いくつかの利点を備えている。 − ワイヤーは一方向の経路を追跡することができる。 − 取り扱い時、バッチ操作時に、炉における時間、クリーニング時、テフロン被覆時、自動機械への搭載時に、ばねのからまりをなくし、あるいは少なくとも減らすことができる。これは、ばねのコイルの分離に起因している。なぜなら、本発明に係るプレスロール方法は、各ばねが平坦な構成を維持して取り扱い時に巻きがほどかれないように考えられているからである。 − ローラープレスのローラーとシャフトとの摩擦に起因する引っ掻きを減らすことができる。 − コイルの間の接触をなくすことができる。これによって、特に溶剤を用いる、クリーニング及びテフロン被覆の効率を向上させる。 − 従来技術において頻繁にあるコイルの交差に起因するばねのからまりを減らすことができる。

1 ワイヤー 2 眼部 5 蓄積領域 10 第1の支持ガイド手段 11 スライド体 12 第2の支持ガイド手段 13 第3の支持ガイド手段 15 デフレクター 20 ローラープレス 100 ばね 1000 第1の操作 2000 第2の操作 A 第1の接触領域 B 第2の接触領域 C 第3の接触領域 F 力 R1 最小の第1の値 R2 最大の第2の値