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" perfectionnements aux outils à agrafer "
La présente invention est relative aux outils à agra- fer, spécialement organisés pour bloquer mutuellement, en formant un joint par agrafe, les extrémités qui se re- couvrent diane bande d'acier ou feuillard réunisant en- semble divers objets. Pour illastrer les caractéristiques de l'invention, on va décrire et représenter ician outil spécialement organisé pour former un joint par agrafe du type général exposé dans les brevets pris eux Etats-Unis par E.E. Flora sous le n 1.252.680 du 8 Janvier 1918 ou par J.W.
Leslie, sous le n 1.445.330 du 13 février 1923; mais il est bien entendu, que l'on peut obtenir d'antres types et formes de joints en modifiant les mâ- choires ou le mécanisme déformateur. l'un âes objets de l'invention consiste dans la réa- lisation d'un nouvel outil à agrafer permettant : de déformer rapidement la bande et de bloquer mutuellement
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ainsi les extrémités qui se recouvrent avec ou saus douilles ou. manchons faisant partie du joint; à'appli.- quer une forte pression sur la bande en faisant appel à un effort manuel minimum;
d'amener rapidement les mâchoi- res déformatrices à la position déformatrice ou d'écar- ter tapidement les dites mâchoires de la pièce soamises à l'action de l'outil.
Un autre objet de l'invention consiste dans la réalisation d'un outil à agrafer comportant an nouveau mécanisme à genouillères pour actionner les mâchoires; on obtient ainsi un outil du type à action de face, c'est à dire dans lequel les mâchoires sont disposées, à l'une des extrémités de l'outil, transversalement par rapport aux axes des poignées qui, toutes deux, pivotent entre des plaques latérales et sût sont réunis aux mâchoires par un mécanisme à genouillères oa par un système de jonction permettant d'actionner simultanément les mâ- choires; l'oatil est d'une construction relativement sim- ple et d'un fonctionnement sûr tout en étant en outre, d'une fabrication relativement peu coûteuse;
certaines des parties mobiles de l'outil en question sont directement et exactement guidées, dans leurs déplacements, de manié- re à provoquer simultanément des déplacements uniformes des deux mâchoires, soit vers la position déformatrice, soit à partir de cette position.
L'invention a aussi pour objet un outil à agrafer da type décrit, dans lequel les mouvements des poignées et des mâchoires, vers-'la position d'ouverture et vers la position de fermeture, et en particulier, vers cette dernière position, surtout en ce qui concerne les mâ- choires, sont exactement limités, de manière à empêcher efficacement le serrage étroit des mâchoires ou l'appli- cation d'efforts excessifs sur les pièces des bielles à
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genouillères ou sur leurs articulation, l'instrument étant construit de manière que les mâchoires ne puissent pas venir réellement en contact à la fin de l'opération au. cours de laquelle se forme le joint par agrafe.
L'invention a encore poar but de centrer la pièce soumise à l'action de l'outil et d'égaliser la pression des deux mâchoires sar cette pièce , ainsi que d'assurer dans les deux sens, aux dites mâchoires, an mouvement si- maltané de même vitesse et de même a plitude. On sarmonte ainsi la tendance à se tordre qu'a la tête da dispositif à agrafer, comme cela se prodait dans les oatils à poi- gnées croisées, et on évite, par ce moyen, la torsion ou. la mutilation da joint.
L'invention a encore pour objet la combinaison avec le dispositif limitateur, d'un moyen chargé: d'empêcher effectivement l'application d'une surcharge ou d'efforts excessifs sur les pièces des liaisons à genoaillère,appli- cation qui, autrement, donnerait lieu à une torsion de l'outil, par suite de la longueur da bras de levier et de la multiplication formidable de force qu'il est possible d'obtenir; de répartir l'effort nécessaire exercé sar les poignées, de manière à obtenir le travail irrégulier ef- fectué par les mâchoires, avec une courbe d'efforts ,rela- tivement peu tourmentée;
de régler la vitesse du déplace- ment des mâchoires par rapport aax poignées, de manière à éviter toute course inatile de ces dernières quand les mâchoires n' effectuant aucun travail et de manière que le mouvement des poignées soit augmenté par rapport à ce- la.! des mâchoires quand le travail effectué par celles-ci aagmente; en général, de diminuer et de rendre plas uni- forme l'effort manuel, par comparaison avec 1'extrême variation des efforts manuels nécessaires Bout' obtenir le même travail, ou an travail semblable, avec les outils
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construits jusqu'à ce jour.
Sur le dessin annexé on a représenté, uniquement à titre d'exemple, an mode de réalisation de l'invention:
La figure 1 représente, en élévation latérale,l'ou- til à agrafer dans sa position d'application :
La figure 2 est une vue en élévation, avec coupe partielle et à échelle agrandie, de l'outil, en suppo- sant enlevée l'une des plaques latérales suivent la li- gne 2-2 de la figure 7, les mâchoires occupant une po- sition de retrait par rapport à la pièce à travailler quand les poignées se trouvent écartées l'une de l'antre;
La figure 3 est une vue de détail, en perspective de l'une des detzx bielles faisant partie du mécanisme à genouillères;
La figure 4 est une vue de détail, en perpective , de l'an des poinçons dé formateurs;
La figure 5 est une coupe longitudinale partielle, à échelle agrandie, montrant les mâchoires dans la posi- tion déformatrice;
La figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la figare 5 ;
La figure 7 est uns vae en plan du dispositif repré- senté sur les figures 5 et 6 ;
La figure 8 est une vue en plan du joint par agrafe obtenu au moyen de l'oatil;
La figare 9 est une coupe saivant la ligna 9-9 de la figure 8.
Comme on le voit sur le dessin, l'outil à agrafer comprend deux poignées 10, de préférence tabulaires, dont les extrémités antérieures sont reliées à des blocs 11 qui forment, avec les poignées, des leviers articulés d'une manière indépendante, an 12, entre deux plaques la- térales 13, voisines des angles de leurs extrémités inter- nes élargies. les pivots des blocs 11 alfectent, de pré-
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fêrence, la forme de 'boulons dont les extrémités travers sent des trous percés dans les plaques. Ces extrémités sont d'un diamètre réduit et forment dès epaule- ments 14 sur lesquels s'appuient des écrous 15 visses sur les extrémités filetées des boulons, ce qui empêche les plaques de coller aux leviers.
Les blocs 11 sont au nombre de deux et chacun est entaillé, en 16, à l'une de ses extrémités, sur l'un de ses côtés , tandis que le côté opposé se prolonge, suivant un certain angle, en formant deux oreilles percées 17 produites par la bifar- eation de l'extrémité en question. Des bielles 18 sont articalées en 19 entre chaque paire d'oreilles 17 de ma- nière à avoir un mouvement relativement indépendant pen- dant l'ouverture et la fermeture des poignées sur des pivots espacés ; lesbielles en question sont, à leur tour, articulêes à un pivot transversal 20 dont les extrémités s'engagent dans des rainares 21 ménagées dans les plaques latérales 13 de manière à pouvoir aller et venir dans les dites rainures.
Des moyens appropriés sont prévus, aux extrémités en saillie du pivot 20, pour empêcher son déplacement. Dans l'exemple considéré, on a disposé, sur chacune des extrémités du dit pivot, une rondelle 22 maintenue par une clavette correspondante 23.
Les bielles 18, qui sont disposées à peu,près an centre et dans le sens longitudinal de l'oatil, grâce à leur articulation avec le ivot 20, sont à leur tour, articulées au moyen du dit pivot, aux extrémités internes de bielles 24 qui affectent la forme particulière repré- sentée sur la figure 3 du. dessin.
Comme on le voit sur cette figure, chacune des bielles 24 comporte une portion intérieure percée 25, d'épaisseur réduite, qui se trouve en contact avec une portion correspondante de l'autre bielle; de part et
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d'autre des portions 25 se trouvent, d'une part des évi- dements 26 sitaés dans le marne plan qui reçoivent les ex- trémités antérieures des bielles,18 articulées sur le pi- vot 20, et d'autre part, des saillies 27, présentant des évidements 28, qai permettent an déplacement angulairo relatif, suffisant des bielles 2-1 dans les deux positions représantées sur les figures 2 et 5 du dessin..Les extré- mités externes ou libres des bielles 24 occupent ainsi une position moyenne par rapport à l'épaisseur dos biel- les;
ces extrémités, dont l'épaisseur est réduite, sont comprises dans les fourches 29 des bras 30 lesquels s'é- tendent vers l'extérieur en formant an certain angle avec les mâchoires 31.
Des pivots 32 relient les bielles 24 aax bras 30 et les leviers 31 présentent, dans la partie formant un angle avec le reste de la pièce, une fourche destinée à r'ecevoir un bloc de pression 33 placé à égale distance des plaques latérales 13 et parallèlement à ces dernières.
Le Bloc 33 est percé, à'ses extrémités, pour permettre le montage de ces dernières sur les pivots 34 des mâchoires 31. Celles-ci sont ainsi articulées d'une manière inàépen- dante et peuvent se rapprocher ou s'écarter l'une de l'aatre, tandis que le bloc 33 est maintena immobile, avec son extrémité antérieure, dans un plan situé au- dessoas des évidements 35 ménagés au centre des plaques latérales 13, aax extrémités antérieures de ces derniè- res, poar recevoir la bande.
Tout comme les pivots 12, les pivots 34 affectent, également la forme de boulons; lears extrémités s'engagent dans des trous percés dans les plaques 13 et présentent des parties filetées, d'un diamètre réduit, sur lesquelles sont vissés des écrous 36. Cette disposition constitue un mécanisme à genouillère qui actionne les mâchoires et
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permet d'appliquer une grande force à ces dernières.
Pour former an joint par, agrafe du, type décrit dans les brevets Flora et Leslie cités pins haut, les mâchoires
31 sont pourvues de bacs 37 et leurs faces déformatrices portent des poinçons cylindriques déformateurs 38 partiel- lement engagés dans des trous 39, percés dans les faces opposées des mâchoires et dont les axes sont sensiblement dans le prolongement l'un de l'antre quand les mâchoires sont formées. Chacun des poinçons en question présente une surface déformatrice courbe 40 qui s'étend sur l'a- vant de la face interne de chaque bec de mâchoire 37, la courbure de la surface 40 étend dirigée transversale- ment par rapport aux mâchoires.
Les portions internes des poinçons dont évidées ou entaillées par dessous, en 41, et les faces internes sont biseautées, en 42, pour recevoir le bloc de pression 33 et permettre le pivotement nécessaire des mâchoires avec les poinçons déformatears qu'elles portent. Des conduits 43, percés dans le prolongement des trous 39, à travers les parois extérieures des mâchoires, facilitent l'enlè- vement des poinçons par introduction d'un débouchoir, ou d'un outil semblable, dans les dits conduits, quand il devient nécessaire de remplacer les poinçons parce que ceux-ci sont très usés ou brisés.
Pour se servir de l'outil à agrafer, on place ce- lui-ci sar l'objet 0 qu'il s'agit de lier au moyen de la bande S laquelle a été placée autour de l'objet comme le montre la figure 1 du dessin. lies extrémités de la ban- de sont disposées de manière à se recouvrir avec ou sans application d'une douille M, sur les extrémités ainsi superposées. On écarte alors les poignées 10 pour amener le mécanisme à genouillères et les mâchoires dans la posi- tion représentée sur la figure 2, les mâchoires étant ouvertes.
On engage alors entre les mâchoires, comme le
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montre la figure 1, les extrémités de la bande qui se recouvrent, et on rassemble les poignées, comme on le voit sar les figures 1 et 5; le mouvement des poignées est limité par les taquets 44 qui font saillie vers l' in- térieur, l'un en face de l'autre, sar les faces internes des poignées près des extrémités extérieures ou libres de ces dernières, de manière à venir buter l'un contre l'autre et à empêcher ainsi les poingées de se rapprocher plus qu'il n'est nécessaire pour amener les becs des mâ- choires à peu près l'un contre l'être, mais de préféren- ce sans se toucher.
Quand les mâchoires se forment, leur bacs 37 se trouvent d'abord placés sous les extrémités de la bande qui se recourent et sous la douille, lesquelles se trou- vent ainsi immobilisées. En fermant davantage les mâchoi- res, pendant que les pièces en question sont ainsi empri- sonnées, on oblige les poinçons déformateurs à s'appuyer contre les bords opposés des extrémités de la bande qui se recouvrent (ou des dites extrémités et de la douille placée sur elles, quand on se sert d'une douille), et on déforme ainsi les extrémités de la bande et la douille comme le montrent les figures 8 et 9 da dessin.
Les évidements 41 et les surfaces biseautées 42, ainsi que l'espace compris entre les surfaces déformatri- ces convexes 40 des poinçons 38, reçoivent le joint jus- qu'au niveau du bloc de pression 33, maintenant ainsi en contact les extrémités de la bande et la douille. On ré- pète cette opération autant de fois que l'on veut obtenir de déformations, les mâchoires étant, dans chaque cas, ouvertes par déploiement des poignées, pour dégager l'ou- til du joint.
OU- voit que, lorsque les poignées sont l'une contre l'autre, dans la position déformatrice représentée sur
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les figares 1 et 5, les bras 17 ont tourné d'an certain angle par rapport aux plaques latérales, déplaçant ainsi les bielles 18 vers l'avant et obligeant le pivot 20 à passer dans les rainares 21 des extrémités postérieares ou internes des dites rainures (voir figure 2) aax extré- mités antérieures des mêmes rainares (voir figures 1 et
5).
Ce mouvement est transmis aux mâchoires par les biel- les 24 qui sont obligées de passer d'une position- ou elles sont sensiblement perpendiculaires liane sur 11-autre, à une position où elles se trouvent sensiblement dans le prolongement l'une de l'autre, ce qui a pour résulatat de faire basculer les bras 30 vers l'extérieur et les mâ- choires 31 l'une vers l'antre'. En séparant les poignées, on imprime des déplacements opposés au mécanisme à genoail- lères chargé d'actionner les mâchoires; les prolongements du bras 17 font alors saillie sur l'arrière des plaques latérales et le pivot 20 se déplace vers l'arrière, dans les rainares 21, entrainant les bielles 24 et faisant basculer les bras 30 vers l'intérieur de manière à ouvrir les mâchoires 31.
Pour cette position des pièces de l'ou- til, ce dernier peut être appliqué aux extrémités de la bande et à la douille ( s'il y en. a ane), ou écarté de la bande après formation de l'agrafe de la manière décrite plus haut.
Ainsi qu'on l'a déjà expliqué, les taquets 44 limi- tent le rapprochement des poignées et celai des m$choires, mais l'instrument est construit de manière que le pivot 20 s'appose contre les extrémités des rainares 21 et limi-- te ainsieffectivement les déplacements des mâchoires dans les deux directions , c'est-à-dire dans celles qui corres- pondent à l'ouverture et à la fermeture.
Il est évident que l'on pourrait adopter on autre dispositif équivalent poar réaliser une liaison coulissante entre le pipot et les plaques latérales, mais. dans tous lA!'! cas le nimet
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20 porte contre l'extrémité antérieure de la rainure an peu avant que les taquets 44 ne viennent en contact, de manière à empocher le mouvement des mâchoires de continuer une fois le joint achevé. On évite ainsi de serrer les mâchoires l'une contre l'autre, plus qu'il n'est nécessai- re pour la formation du joint par agrafe, et par suite de mutiler ou de couper le métal.
En outre, ce dispositif d'arrêt empêche l'application d'efforts supplémentaires oa excessifs sar les articulerions et sur les bielles du mécanisme à genouillères interposé entre les poignées et les mâchoires. De même, les liaisons sont établies de ma- nière que la pièce sur laquelle est appliquée l'qutil se troave centrée et que la pression des deux mâchoires sar cette pièce soit égalisée, les liaisons établies entre les poignées et les mâchoires étant toutes les deax sem- blables, ce qai oblige les mâchoires à recevoir dans les deux directions, sur le bloc de pression 33, des dépla- cements simultanés de même amplitude et de même vitesse ou synchrones.
Cette répartition de l'effort et le rap- port copna des bras de levier du système à genouillère diminue l'effort qu'il faut exercer sur la poignée pour former le joint et le pivot de guidage des leviers du mé- canisme à genouillères centre le mouvement des mâchoires tandis que l'absence de poignées croisées évite la tor- sion de la tâte de l'outil à agrafer ainsi qu'une torsion ou une mutilation possibles du joint. Ce résultat est éga- lement obtenu grâce à la répartition de la pression sur la surface toute entière de chaque bielle et à l'utilisa- tion du pivot 20 du système à genouillères ainsi qu'on l'a décrit.
Au moment du plissement initial de la bande vers ses bords, l'effort nécessaire est maximum et la courbe at- teint rapidement an sommet poar redescendre ensuite sui- vant la largeur et l'épaisse or de la bande de métal et de
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la douille, Ensuite l'effort augmente suivant une courbe d'augmentation sensiblement uniforme et d'une pente re- lativement raide jusqu'à ce que le sommet soit atteint. par exemple, de 750 à 1500 pounds environ jusqu'à envi- ron 2300 poonds ou 3000 pounds, lors de l'effort initial, puis, dans la position de relâchement de 1300 pounds environ ou 2300 à 3500 poands à 3500 ou 7200 pounds.
Avec la disposition décrite, l'effort initial de la poi- gnée augmente et diminue en suivent la même courbe, mais ensuite, l'effort manuel n'augmente que légègement et con- tinue pendant le reste de l'opération ou de la course en suivant une courbe légèrement ondulatoire mais sensible- ment uniforme, ce qui réduit considérablement l'effort
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manuel nécessaire à la formation da joint et se traduit <e&Z<y A.
par une répartit ionyanifo rme de l'effort 9./l'11 faut axer- car sar les poignées pour obtenir le travail irrégulier accompliaux mâchoires avec une courbe dtefforts relati- vement peu- tourmentée,
En entre, la distribution de la vitesse da mouvement des mâchoires, par rapport aux po ignées , est telle qu'il n'y a aucune course inutile de la poignée lorsque les mâchoires n'effectuent pas de-travail, c'est-à-dire, lors- que la pression n'est pas appliquée, et le mouvement des poignées auggente, par rapport à celui des mâchoires, quand le travail à accomplir-par les mâchoires augmente,., lui-même.
De plus, étant donné que le pivot 20 vient toucher les extrémités antérieures des rainures 21,les leviers et les bielles ne peuvent pas se déplacer au-delà du point nécessaire à la formation du joint ; d'autre part, grâce au contact des bielles 24 avec le bloc de pression 33 (com- me le montre Plus spécialementls figure 5 da dessin, et aa contact des épaulements opposés des bielles lesquels forment batées, pour cette position des pièces, l'applica-
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tion d'une surcharge à l'instrament se trouve efficacement empêchée.
On évite ainsi l'application d'efforts excessifs sur les pièces. Il est, en effet, évident que l'on Peut obtenir un très grand moment ou une formidable maltipli- cation de force, grâce à la longueur des poignées et au système à genouillères décrit; l'application du moment on de la force en question, au delà du mouvement qui corres- pond à la litete, dans ledernierou dans lesdeux der- niers degrés du mouvement de fermeture suffirait à démo- lir l'outil, tandis que cette action se trouve complète- ment éliminée.
De plus, grâce au système à genouillères et aa rap- port des bras de levier décrits, on obtient nécessairement; une répartition variable des efforts car, alors que l'ef- fort de plissement appliqué au niveau des mâchoires aug- mente, l'effort manuel appliqué aux poignées demeure re- lativement constant après l'opération de plissements ini- tiale. Ceci est également rendu possible par l'utilisation du système de bielles décrit et facilite l'application de la force convenable pour dépasser le sommet de la cour- be , connu sous le nom de " point de rupture " ou l'effort initial nécessaire pour amorcer la formation de l'agrafe.
Bien entends., avec des bandes plus larges et plus épaisse ce"point de rupture " est plas accusé.
L'invention n'est nullement limitée au dispositif particulier décrit ici dana lequel les mâchoires sont pla- cées à l'avant, car ce dispositif est susceptible d'une large adaptation à des usages spéciaux ,si l'on modifie les mâchoires, les poignées, les leviers et les plaques latérales.
On remarquera également que l'adoption de point d'oscillation distincts pour les deux machoires a pour ef- fet de faire osciller chacune de ces dernières un peu au- dessous des faces inférieures des becs des poinçons con-
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formateurs, en sorte que, lorsque les dits poinçons basculent suivant leurs arcs,aux extrémités de leurs rayons partant des points d'oscillation, ils passent par leur position la plas basse au-dessous du bloc de pression et amorcent un serrage dans la direction de ce dernier, ce qui assure une compression paissante sur le joint plié, juste au point d'achèvement da pli.
On voit ainsique l'on obtient un sys'tème d'outil à agrafer agissant par l'avant grâce auquel on peut appli- quer une grande pression pour déformer les extrémités de la bande, en même temps que la douille, s'il y en a une, et former ainsi un doint oa une liaison efficaces des di- tes extrémités.
L'invention n'est nullement limitée à la forme parti- culière de joint oa d'agrafe représentée. Les pièces qui forment l'instrument sont construites de manière à cons- tituer pratiquement des repliqaes deux à deux, ce qai rédait le nombre des pièces à fabriquer et diminae consi- dérablement le prix de revient en simplifiant le montage.