Machine à ligaturer comprenant un mécanisme de serrage
de l'extrémité d'un fil métallique
La présente invention a pour objet une machine à ligaturer comprenant un mécanisme de serrage de l'extrémité d'un fil métallique monté sur une surface verticale plane de cette machine.
Les mécanismes de serrage des machines du type usuel relâchent parfois prématurément l'extrémité du fil qui est serrée, en particulier lorsqu'vils sont actionnés par des personnes inexpérimentées.
Or, le dégagement prématuré de l'extrémité du fil est non seulement un inconvénient et la cause d'une perte de temps puisqu'il oblige à recommencer la mise sous tension du fil, mais il présente un danger certain ; ce danger réside, bien entendu, dans le fait que le relâchement prématuré de l'extrémité du fil peut, en raison de la tension existante et de l'état élastique du fil de ligature. provoquer un coup de fouet et blesser l'opérateur.
Un autre inconvénient de certaines machines connues consiste en ce que l'extrémité relâchée du fil est laissée saillante hors de l'emballage cerclé, d'où des blessures aux mains, ou des dommages causés aux autres paquets.
Pour pallier ce second inconvénient, diverses tentatives ont été faites, basées principalement sur un empli donné au fil et destiné à orienter la partie terminale de celui-ci vers le bas, c'est-à-dire vers l'emballage, de telle sorte que ladite partie terminale fasse un petit angle avec le plan de la surface sur laquelle est formée la ligature. Un grand nombre de ces tentatives ont échoué et n'ont pu donner de résultats satisfaisants, car, bien qu'elles aient réussi généralement à imprimer un pli à l'extrémité du fil, il n'est pas rare que le pli produit se trouve détruit pendant le relâchement des mâchoires de serrage qui précède le retrait de la ligature hors de la machine.
On a constaté, après des études et des expériences très poussées, que ces inconvénients peuvent être complètement évités en faisant appel à un élément coulissant adapté pour s'interposer entre, d'une part, une pièce portant la surface inférieure de serrage et, d'autre part, une butée spéciale, quand ladite surface de serrage est amenée dans sa position finale de serrage.
La machine, selon l'invention, est caractérisée en ce que ledit mécanisme comprend un arbre fixe faisant saillie extérieurement sur ladite surface perpendiculairement à celleci, un bloc porte-enclume de forme générale rectangulaire, monté rotatif sur ledit arbre, une enclume, venue de fabrication avec ledit bloc, faisant saillie à la base dudit bloc dans une direction normale à celui-ci, une première butée constituée par une partie fixe de la machine, située d'un côté dudit bloc et au voisinage de la face inférieure de celui-ci pour limiter le mouvement rotatif - dudit bloc dans un sens, une deuxième butée fixée à ladite surface verticale plane de l'autre côté dudit bloc et au voisinage de la face inférieure de celuici pour limiter son mouvement de rotation dans l'autre sens,
des moyens élastiques fixés à l'extrémité supérieure dudit bloc et tendant à le presser contre la deuxième butée, un élément soumis à l'action d'un ressort monté coulissant sur ladite surface verticale plane, au-dessus de la deuxième butée et disposé de façon à pouvoir coulisser, sous l'action dudit ressort, jusqu'à une position de coincement, de manière à se trouver entre le bloc et la deuxième butée lorsque le bloc a subi une rotation à l'encontre de l'action desdits moyens élastiques, telle qu'il est venu en contact avec la première butée, et un levier de manoeuvre monté rotatif sur ledit arbre, extérieurement audit bloc, de manière à permettre de déplacer ce dernier, une pièce de serrage du fil étant montée à l'extrémité inférieure dudit levier, de manière à venir serrer ce fil métallique en contact avec l'enclume,
ladite pièce comportant une portion en saillie par rapport au levier, située du côté de celui-ci adjacent à la deuxième butée, un ergot étant disposé sur l'élément coulissant, de façon à pouvoir être soulevé par ladite portion en saillie de la pièce de serrage, de sorte que l'élément coulissant est repoussé hors de sa position de coincement, à l'encontre de l'action du ressort agissant sur ledit élément, lorsque le levier est déplacé de manière à provoquer le desserrage du fil.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine objet de l'invention.
La fig. 1 est une élévation frontale représentant partiellement une machine à ligaturer comprenant un mécanisme de serrage d'un fil métallique dans sa position initiale;
la fig. 2 est une vue analogue à la fig. 1, mais représentant le mécanisme dans sa position de serrage du fil
la fig. 3 est une vue en perspective explosée représentant diverses parties qui ne sont pas visibles sur les fig. 1 et 2
la fig. 4 est une vue en perspective du levier de manoeuvre;
la fig. 5 est une vue de détail représentant des parties du levier de manoeuvre et du bloc porte-enclume.
La référence 10 désigne dans son ensemble une machine à ligaturer un fil métallique.
L'extrémité représentée de la machine comporte une surface verticale plane 11 sur laquelle est monté un mécanisme pour le serrage de l'extrémité d'un fil métallique.
Sur la surface 11 est fixé un arbre 12, disposé vers l'extérieur et perpendiculairement à la surface. Un bloc porte-enclume 13 qui, en coupe verticale et transversale, présente une forme générale rectangulaire, est monté rotatif sur l'arbre 12, grâce à un trou qui traverse le bloc dans la région centrale de celui-ci. Une enclume 14, venue de fabrication avec le bloc 13, fait saillie vers l'extérieur à Ia base de celui-ci, l'enclume s'étendant dans une direction normale au bloc.
Etant donné que l'enclume 14 doit jouer le rôle d'élément inférieur de serrage, la forme de sa surface supérieure est importante. On peut remarquer, sur la fig. 3, que cette surface supérieure se compose de trois zones planes dont chacune a une pente différente. De façon plus précise, l'une de ces zones 15 présente la forme d'un quadrilatère ; elle est pratiquement horizontale quand le bloc 14 est dans sa position initiale (fig. 1) et elle s'étend vers l'extérieur à partir du bloc 14; une autre zone plane 16, en forme de quadrilatère, s'incline vers le bas, selon un angle accentué, par rapport à la zone 15 ; enfin, la a troisième zone plane 17 est constituée par une surface descendante vers l'extérieur, à partir de la zone 15.
Les raisons pour lesquelles sont prévues les diffé rentes zones 15, 16 et 17 en pente, seront expliquées ci-dessous plus en détail.
La machine 10 comporte un dispositif 18 à fente pour maintenir les longueurs juxtaposées du fil pendant la formation des torsades destinées à constituer la ligature. La face terminale du dispositif 18, qui est la plus proche du mécanisme de serrage a été désignée par 19 et constitue un dispositif d'arrêt limitant la rotation du bloc 13 porte-enclume dans un sens. Cette face 19, servant de butée, sera qualifiée de première butée dans la suite.
Une seconde butée est prévue pour limiter la rotation du bloc 13 dans l'autre sens.
Cette seconde butée, désignée par 20, est fixée de façon amovible et réglable à la surface 1 1 et fait extérieurement saillie sur celleci en un point voisin de la partie inférieure du bloc 13 et de l'autre côté du bloc par rapport à la butée 19. La butée 20 est constituée par un bloc rectangulaire présentant à une extrémité une arête aiguë et qui est incliné vers le bas d'environ 30 degrés par rapport à l'horizontale. Des deux faces formant l'arête, la face supérieure a été désignée par 21 et l'on voit que son orientation est sensiblement verticale. On remarquera que la surface supérieure de la butée 20 comporte une entaille de façon à présenter une surface 22 de pente plus accentuée, qui aboutit à la face 21, mais qui n'existe que sur la moitié extérieure de la surface supérieure du bloc de butée.
Un ressort de tension 23 s'étend entre un doigt fixe 24, disposé en saillie sur la surface 11, et une goupille 25 faisant saillie vers le haut sur le bloc 13. Le ressort 23 tend à appliquer le bloc 13 contre la surface 21 de la deuxième butée 20.
Un élément 26, soumis à une action élastique, est monté coulissant sur la surface 1 1 audessus de la seconde butée 20 et est disposé suivant un angle d'environ 60 degrés par rapport à l'horizontale. Le montage coulissant est obtenu au moyen d'une boutonnière longitudinale 27, formée dans l'élément 26 à son extrémité supérieure, et d'un doigt fixe 28, qui fait extérieurement saillie sur la surface 1 1 et qui comporte une tête élargie pour retenir l'élément contre la surface 11. L'action élastique est réalisée grâce à un ressort de compression 29, monté dans un alésage axial de l'élément 26 et s'appliquant, d'une part, contre le fond de l'alésage et, d'autre part, contre le doigt 28.
Le ressort 29 tend à appliquer les côtés opposés de l'extrémité inférieure de l'élément 26 respectivement contre la butée 20 et contre le côté adjacent du bloc 13. Un ergot 30 fait saillie sur l'élément 26. La fonction de cet ergot apparaîtra plus loin à propos de la description du fonctionnement de l'élément coulissant.
Un levier de manoeuvre 31 est monté rotatif sur l'arbre 12 grâce à un trou transversal 31a traversant la partie inférieure 32 dudit levier. Le levier 31 comporte un pommeau sphérique 33. La partie 32 a une section transversale rectangulaire. Une entaille rectangulaire 34 est ménagée dans la face intérieure du levier, dans l'angle de celui-ci qui est le plus proche de la butée 20. Le fraisage de l'entaille 34 est effectué de manière à laisser un élément 35 en forme d'axe, destiné à être engagé dans une cavité d'une pièce 36 de serrage du fil, qui présente des dents de serrage le long de son bord inférieur 37. Un certain jeu, désigné par 38, est laissé entre la pièce 36 et les parois voisines de l'entaille 34, pour que la pièce puisse tourner de quelques degrés autour de l'axe 35.
La pièce 36 comporte une saillie 39 qui s'avance au-delà du côté du levier 31 qui est voisin de la deuxième butée 20. La saillie 39 est en forme de dièdre tronqué et présente une face supérieure plane 40.
Au-dessus de trou 31a, un trou 41 traverse le levier 31 perpendiculairement au trou 31a (fig. 3 et 5). Un ressort de tension 42 est logé dans le trou 41 et est tendu entre une vis 41a placée dans le levier de manoeuvre à une extrémité du trou et un organe 43 en forme de crochet, qui est attaché à l'extrémité opposée du ressort et qui prend appui dans une cavité de retenue 44 du bloc 13. On peut voir facilement que le ressort 42 est un élément tendant à faire tourner le levier 31 autour de l'ar bre 12 dans un sens qui amène le bord denté 37 au contact de l'enclume 14.
Une butée 45 est fixée rigidement sur la surface 11 en un point situé à l'aplomb de la première butée 19 et sert à limiter la rotation dans un sens du levier 31. La rotation de celuici dans l'autre sens est limitée par la première butée 19 qui agit par l'intermédiaire du bloc 13 et de la pièce de serrage 36 pour imposer la limitation.
Le fonctionnement du mécanisme est le suivant
Une longueur de fil métallique suffisante pour serrer un emballage donné est dévidée d'une bobine d'alimentation dans des conditions telles qu'elle encercle l'emballage, l'extrémité libre du fil étant introduite dans le mécanisme de serrage et deux parties du fil se trouvant disposées côte à côte à travers le dispositif 18 à fente, tandis que l'extrémité du fil située du côté de la bobine passe à travers un mécanisme tendeur (non représenté). Pour introduire l'extrémité du fil dans le mécanisme de serrage, on fait passer cette extrémité le long de la partie plane 15 de l'enclume 14, le fil étant appliqué contre la surface extérieure du bloc 13, jusqu'à ce que l'extrémité du fil vienne au contact de la portion entaillée 22 de la butée 20.
On voit que, durant cette phase, le bloc 13 est appliqué contre la butée 20 et est maintenu dans cette position par le ressort 23. On comprendra aussi que l'intro- duction de l'extrémité du fil dans le mécanisme de serrage produit une légère rotation du levier 31 (dans le sens opposé à celui de la flèche B), puisque l'introduction provoque un déplacement vers le haut de la pièce 36, laquelle, à son tour. fait tourner le levier de manoeuvre à l'encontre de l'action du ressort 42 qui, normalement, sollicite la pièce 36 contre la surface 15 de l'enclume 14. Les dents du bord inférieur 37 sont dirigées de façon à permettre le glissement du fil vers la butée 20, mais à mordre le fil lorsqu'il est tiré dans le sens opposé.
Après cette insertion de l'extrémité du fil, la boucle de fil qui encercle l'emballage peut être tendue autour de celui-ci, au moyen du mécanisme tendeur susmentionné (non représenté). La mise en tension provoque la rotation solidaire du levier 31 et du bloc 13 jusqu'à ce que tous deux soient arrêtés du fait que le bloc porte-enclume vient frapper contre la première butée 19. Quand a lieu ce mouvement du bloc porte-enclume, l'élément coulissant 26, dont l'extrémité inférieure porte à la fois contre l'enclume et contre la surface supérieure inclinée de la butée 22, glisse vers le bas sous l'influence du ressort 29 et s'interpose entre l'enclume et la surface verticale 21 du bloc 20.
On remarquera que l'élément 26 constitue en réalité un coin soumis à l'action d'un ressort, qui est mis en place quand l'enclume rencontre la butée 19 et qui empêche la rotation de l'enclume en sens inverse, jusqu'à ce que ledit élément soit soulevé hors de sa position coincée. I1 y a lieu de remarquer à ce propos que le bord d'attaque de l'élément 26 présente un méplat 46 pour facillter cette action de coincement et de glissement.
Lors de la mise en tension du fil, pendant que celui-ci est serré entre la pièce 36 et la surface 15 de l'enclume 14 et qu'il est maintenu dans le dispositif 18 à fente, il se trouve plié sur l'arête commune aux parties 15 et 16 de la surface supérieure de l'enclume 14. L'extrémité du fil est tirée si fortement transversalement à ladite arête qu'un pli définitif est formé. Tout glissement de l'extrémité serrée du fil après la mise en tension est pratiquement supprimé du fait de l'action conjuguée des dents du bord 37 et de la position de l'enclume.
Dans la position de blocage, l'arête séparant les surfaces 15 et 16 se trouve élevée au-dessus du trajet du fil à travers le dispositif 18 et la surface 15 s'incline vers l'extérieur et vers le bas à partir de ladite arête, de telle sorte que plus le fil est tendu et plus les dents le mordent fortement le serrant entre la pièce 36 et l'enclume.
Une fois le fil tendu, l'opération habituelle de formation des torsades est effectuée pour réaliser la ligature et l'extrémité du fil du côté de la bobine est coupée. L'opération est ainsi terminée sauf en ce qui concerne le dégagement de l'extrémité du fil serrée dans le mécanisme. Ladite extrémité se trouve libérée simplement par l'actionnement du levier 31 dans le sens opposé à celui de la flèche B. Ce dégagement s'exécute rapidement puisque la pièce 36 est soulevée de l'enclume alors que celleci est encore maintenue contre la butée 19.
La continuation du mouvement ascendant, c'està-dire la continuation de la rotation du levier 31, oblige la face 40 de la pièce 36 à venir en contact avec l'ergot 30 et à soulever l'élément coulissant 26, à l'encontre de l'action du ressort 29, hors de sa position de coincement; le bloc 13 est alors immédiatement appliqué par son ressort 23 contre la butée 20. Le mécanisme est ainsi prêt pour serrer l'extrémité d'un nouveau fil. Le retrait du fil hors de la machine est facilité par l'inclinaison déjà mentionnée de la surface 17 de l'enclume. Le pli provoqué par la tension du fil sur l'arête séparant les faces 15 et 16 n'est pas affecté par le dégagement du fil, de sorte que l'extrémité du fil est placée de la manière voulue par rapport à la surface de l'emballage.