Outil pour tendre et ligaturer une boucle d'un ruban
de matière thermoplastique enserrant un objet
La présente invention a pour objet un outil pour tendre et ligaturer une boucle d'un ruban de matière thermoplastique enserrant un objet. On entend ici par matière plastique toute matière naturelle ou synthétique capable de fondre à la chaleur, relativement tendre comparativement à l'acier, pouvant prendre une configuration allongée et présentant les propriétés d'élasticité nécessaires pour qu'elle puisse prendre la forme de l'objet qu'elle encercle. On utilise courarnment, en particulier, des rubans de plastique constitués d'une résina thermoplastique telle qu'un polymère linéaire orienté longitudinalement. Parmi ces résines, on utilise le plus souvent le polypropylène et le nylon.
I1 existe un grand nombre d'applications dans lesquelles un ruban de plastique est plus approprié qu'un ruban d'acier. Par exemple, le ruban de plastique étant élastique, il est plus facile de l'allonger qu'une bande d'acier et elle trouve une application importante dans le serrage de paquets qui sont sujets à se dilater et à se contracter, ou qui sont soumis à des conditions imposant une charge de choc sur la boucle formée par la bande.
Un autre avantage du ruban de plastique se rencontre dans les cas où l'utilisation des déchets est un problème important.
Jusqu'à maintenant, l'un des inconvénient de l'emploi d'un ruban de plastique résidait dans la difficulté de réunir les extrémités opposées d'une boucle formée par le ruban. Les rubans d'acier connus sont fixés sous forme de boucles au moyen d'organes de serrage métalliques qui sont mécaniquement pliés et plissés autour des extrémités chevauchantes du ruban. Cette technique dépend de propriétés du ruban d'acier qui ne se retrouvent pas dans les rubans de plastique et elle a limité les applications du ruban de plastique.
On a proposé un grand nombre d'organes de fixation métalliques pour serrer les extrémités opposées d'un ruban de plastique, mais dans beaucoup de cas la présence de parties métalliques est désavantageuse en elle-même et, en plus, l'efficacité de ces organes et leur application à des rubans de plastique soulèvent des problèmes pratiques.
I1 était important pratiquement de trouver un joint permettant de fixer les extrémités chevauchantes d'un ruban de plastique sans utiliser d'organes de fixation mécaniques séparés.
L'outil faisant l'objet de l'invention est caractérisé par un dispositif de tension agencé pour tendre la boucle autour de l'objet, un dispositif de scellage comprenant des mâchoires de pression en regard l'une de l'autre pour comprimer des parties chevauchantes du ruban l'une contre autre, et un dispositif d'entraînement pouvant être actionné pendant la compression exercée par les mâchoires pour déplacer l'une des parties chevauchantes du ruban relativement à l'autre afin de produire un mouvement de frottement glissant entre les surfaces en contact de ces parties, dans le but de fondre ces surfaces et de permettre une compression fixe subséquente des surfaces fondues entre les mâchoires afin de fondre et d'unir les parties chevauchantes du ruban.
Dans le domaine des rubans, la fusion des extrémité tés implique un certain nombre de problèmes délicats.
Tout d'abord, la matière plastique constituant le ruban doit être choisie pour sa résistance à la traction et on utilise fréquemment un polymère orienté longitudinalement et formé en un ruban de section mince, par exemple de 0,38 mm d'épaisseur (1/64"). Le joint par fusion, par conséquent, doit être effectué sans détruire les propriétés d'orientation de la matière à proximité de la région de jointure réelle.
De plus, la formation et l'achèvement du joint doivent être effectués sans perturber la raideur de la boucle. En outre, la résistance du joint doit approcher de la résistance du ruban lui-même. Il est possible toutefois de construire un outil satisfaisant à ces exigences.
Le déplacement d'une partie du ruban par rapport à l'autre est effectué de préférence en couplant le dispositif d'entraînement à l'une des mâchoires pour produire un mouvement oscillant de cette mâchoire par rapport à l'autre à une fréquence d'au moins 500 cycles/mn.
Pour la plupart des matières, on préfère une fréquence d'au moins 2500 cycles/mn. La distance parcourue dans chaque cycle peut varier, mais dans la plupart des cas elle est d'une fraction de centimètre. Cependant, l'oscillation doit être poursuivie pendant un temps suffisant pour que le mouvement total se monte à plusieurs centimètres.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique d'un ruban utilisé dans ces formes d'exécution et disposé autour de l'objet à ligaturer.
La fig. 2 est une vue en perspective du joint du ruban représenté à la fig. 1.
La fig. 3 est une vue, partiellement en coupe, d'une première forme d'exécution.
La fig. 4 est une vue en plan d'une seconde forme d'exécution.
La fig. 5 est une vue en élévation correspondant à la fig. 4.
La fig. 6 est une vue en élévation d'une troisième forme d'exécution.
La fig. 7 est une coupe selon 7-7 de la fig. 6.
La fig. 7a est une coupe à plus grande échelle correspondant à une partie de la fig. 7.
La fig. 8 est une élévation d'une quatrième forme d'exécution.
La fig. 9 est une coupe selon 9-9 de la fig. 8.
La fig. 10 est une vue prise selon 10-10 de la fig. 8.
La fig. 11 est une vue d'une cinquième forme d'exécution.
La fig. 12 est une vue en plan d'une sixième forme d'exécution, avec arrachement.
La fig. 13 est une vue en élévation correspondant à la fig. 12.
La fig. 14 est une coupe selon 14-14 de la fig. 12.
La fig. 15 est une coupe selon 15-15 de la fig. 12.
La fig. 16 est une coupe selon 16-16 de la fig. 15.
La fig. 17 est une coupe selon 17-17 de la fig. 15.
La fig. 18 est une coupe à plus grande échelle d'une partie représentée à la fig. 15.
La fig. 19 est une vue d'un détail à plus grande échelle.
La fig. 19A est une vue d'une variante correspondant à la fig. 19.
La fig. 20 est une coupe d'un détail, à plus grande échelle.
Les fig. 21 et 22 sont des vues de face d'organes représentés à la fig. 19.
Les fig. 23 et 24 sont des vues en perspective pardessus et par-dessous, respectivement, d'un joint obtenu avec cet outil, et
les fig. 25 et 26 sont des vues schématiques comparatives.
La fig. 1 montre une boucle d'un ruban S encerclant un objet A à ligaturer. Des parties U et L du ruban aux extrémités opposées de la boucle sont en contact et se chevauchent l'une l'autre à la partie supérieure de l'objet. La partie inférieure L est l'extrémité libre du ruban tandis que la partie supérieure U provient d'une bobine de réserve non représentée. Le ruban passe à travers un mécanisme 10 destiné à exercer une tension sur la boucle et un mécanisme de jointure à frottement 1 1 agencé pour produire une liaison par fusion entre les surfaces en contact des parties U et L.
Le mécanisme de tension 10 peut être manuel, semiautomatique ou complètement automatique, et bien qu'il soit représenté associé à une région du ruban qui fait partie de la boucle, il peut être associé avec une région du ruban extérieure à la boucle.
Le mécanisme de tension 10 envisagé ici maintient fixes les extrémités du ruban pendant l'action du mécanisme 11. Un tel mécanisme est décrit dans le brevet U.S.A. No 2621893.
Il est souvent avantageux de réunir les mécanismes 10 et 1 1 en une seule unité, mais ils peuvent être également séparés et utilisés côte à côte.
Les parties extrêmes U et L du ruban sont représentées à la fig. 2 qui montre le joint terminé. La surface réelle du joint est indiquée par les lignes mixtes J. Pour des extrémités chevauchantes d'un ruban de polypropylène de 0,38 mm d'épaisseur, le joint peut avoir une longueur de 4,44 cm quand les surfaces fondues occupent toute la largeur du ruban. Toutefois, comme le montrent les fig. 6 et 7, les faces de serrage, et par con sequent le joint, ne sont pas forcément continues sur toute la largeur du ruban mais peuvent être constituées par des canaux formés de rubans longitudinaux espacés latéralement.
Le joint par fusion est obtenu entre des régions superficielles importantes des extrémités du ruban qui sont amenées en contact par chevauchement avant la formation du joint. Pour le joint représenté à la fig. 2, des marques de dents T sont présentes sur la surface exposée de la partie supérieure U du ruban. Les éléments qui serrent les faces exposées comportent des dents pour assurer une prise ferme sur le ruban tout en assurant encore une distribution adéquate de la pression sur la surface du joint. La région fondue est localisée à la surface de contact pour éviter une altération des propriétés d'orientation des régions plus profondes ou intérieures du ruban, mais cette région fondue est répartie uniformément sur toute la surface du joint.
Des joints par fusion de ce type peuvent être formés par l'outil qui sera décrit et présentent une résistance qui atteint les 60 à 90 % de la résistance à la traction du ruban.
Le joint par fusion est accompli en comprimant les régions de contact sous des pressions importantes et en effectuant en même temps un mouvement de frottement glissant entre ces régions pour produire une élévation brusque de la température jusqu'à la température de fusion des surfaces en contact. La pression est maintenue pendant une période de refroidissement quand la solidification réelle des surfaces fondues se produit.
Les conditions de pression et de mouvement nécessaires pour produire une élévation brusque de température dans les surfaces correspondantes du ruban sont mises à profit pour limiter la profondeur des zones de fusion et éviter d'altérer les propriétés d'orientation des régions internes adjacentes du ruban. De telles conditions de pression et de mouvement se sont révélées efficaces par le fait que le coefficient de frottement entre les faces du ruban glissant l'une par rapport à l'autre diminue quand une fusion importante se produit dans toutes les régions en contact.
Pour un ruban de polypropylène, on détermine les conditions de pression et de mouvement qui permettent un effet de fusion après un déplacement de frottement glissant total des faces du ruban d'environ 25 cm. Les conditions de pression et de mouvement peuvent être poursuivies au-delà de ce trajet total, tout en obtenant encore une solidification efficace, en soumettant le ruban à une période de refroidissement après la fin du mouvement.
Pour un ruban de nylon, qui est caractérisé par un point de fusion exactement défini, on assure un trajet de mouvement total d'environ 7,5 à 10cm qui est mesuré avec précision et achevé exactement au moment voulu, une solidification efficace se produisant tout en soumettant le ruban à une période de refroidissement après la fin du mouvement. Avec le nylon, un trajet de frottement au-delà du domaine indiqué (7,5 à 10 cm) peut créer des effets qui altèrent la solidification finale du joint à moins que ce dernier ne soit soumis à une tension quand il est encore chaud.
Par exemple, un ruban de nylon qui fond à 2460 C environ peut être amené à la fusion par un trajet total de frottement à glissement de 7.5 cm ou de préférence sensiblement plus, le ruban étant ensuite maintenu fixe pour permettre à la solidification de progresser à travers les surfaces en contact, puis le joint est soumis à une tension alors qu'il est encore chaud. La résistance limite du joint à la fois quand il est chaud et plus tard quand il est complètement refroidi est sensiblement augmentée par la tension du joint à chaud. Des valeurs sont données plus bas reliant les résistances des joints aux résistances limites d'un ruban de nylon de 0. 75 mu sur 1,27 cm.
En ce qui concerne la température. quand le joint est soumis à la tension alors qu'il est à la température de 2050 C, la résistance de joint est de 275 kg. tandis que si la tension n'est pas appliquée tant que le joint n'a pas atteint la température ambiante, la résistance du joint est de 137 kg. On se souvient que des joints à résistance élevée peuvent encore être obtenus en limitant soigneusement le trajet total, comme indiqué précédemment.
En ce qui concerne la période de refroidissement, des résistances de joint d'environ 275 kg sont obtenues quand la tension est appliquée dans les 15 secondes après la formation du joint, des résistances d'environ 205 kg quand la tension est appliquée environ 1 minute après la formation du joint, et des résistances d'environ 145 kg quand la tension est appliquée environ 2 minutes ou plus après la formation du joint.
Un effet réellement intéressant relatif à la tension des joints chauds entre les extrémités d'un ruban de nylon est que plus la tension appliquée est grande, plus la résistance limite du joint est grande. De plus, la résistance du joint excède la tension de sorte que, pour les boucles tendues. la résistance du joint peut être fortement améliorée en soumettant le joint chaud à l'action de la tension de la boucle. La résistance limite du joint, obtenue ainsi, est plus grande que la tension réelle dans la boucle de sorte que la boucle terminée reste inaltérée à moins que des contraintes anormales ne se rencontrent pendant le traiteinent subséquent.
La transmission de la charge à travers le joint est considérablement améliorée, probablement parce que la température des parties du ruban constituant la surface du joint au moment où le joint est tendu rend ces parties plus ductiles et leur permet de supporter une déformation plastique, de sorte que le joint peut être allongé sans se rompre. Quand le joint est ensuite refroidi, les parties du ruban constituant le joint perdent leur duc tilité et le joint est, en fait, précontraint. ¯ Quand la charge sur le joint est finalement supprimée, par exemple en coupant la boucle formée par le ruban, le joint prend une configuration ondulée mettant en évidence l'effet de précontrainte.
Pour obtenir la résistance maximum, la liaison de fusion entre les régions en contact comprend la longueur entière de la surface de contact. Alors que le joint peut être plus court quand on utilise toute la largeur du ruban, la configuration du joint en canaux présente l'avantage d'isoler toutes les surfaces de rupture qui se développent. L'uniformité de répartition de cette liaison par fusion est obtenue en concentrant la trajectoire du mouvement de frottement glissant et en obligeant chaque point de chaque surface de contact à effectuer un trajet total comparable. Un arrangement préféré pour obtenir la répartition désirée dans la région de liaison implique une oscillation de faible amplitude le long d'une trajectoire orientée dans la direction longitudinale du ruban.
Par exemple (fig. 2), pour un joint d'une longueur de 4, 44cl, I'amplitude du mouvement de glissement, indiquée par la lettre M, est approximativement de 3,5 mm. Ainsi, les surfaces de contact initiales sont maintenues pratiquement alignées pendant le mouvement de frottement et toute production de chaleur est concentrée sur la surface de contact intiale, la dimension des surfaces de bordure non liées aux extrémités longitudinales opposées du joint étant minimisée.
On a utilisé de façon satisfaisante un ruban de polypropylène orienté d'une épaisseur de 0,38 à 1,65mu formant un joint d'une longueur de 4,44 cm pour obtenir une résistance du joint égale à 80 cas au moins de la résistance du ruban. Des valeurs correspondantes sont obtenues pour le nylon.
Pvlypropylène Nylon
Longueur de la face de serrage 4.44 cm id.
Domaine de la pression de contact 7 à 211 kgicmz id.
Fréquence d'oscillation 700 à 6000 clmn id.
Amplitude d'oscillation (sommet à sommet) 1.27 à 12,7 mm id.
Temps d'oscillation 0.2 s ou plus id.
Période de refroidissement 0.10 s ou plus 0,10s
Trajet de frottement total 25 cm ou plus 7.6 à 10 cm
Dans ces domaines de fonctionnement, les valeurs de la pression ne sont pas très critiques. Une des nécessités primaires relatives à la pression est d'établir un contact de frottement efficace entre les surfaces en contact du ruban. En général, on a trouvé que plus la fréquence et l'amplitude sont élevées, plus la période de production de chaleur est courte. Il y a un avantage à opérer à des fréquences plus élevées car l'amplitude d'oscillation peut être réduite de façon correspondante.
La fig. 3 montre un outil de fermeture à frottement comprenant un bâti principal 12 engageant la partie supérieure de l'objet A à ligaturer et présentant une face de serrage 12G dirigée vers le haut venant en contact fixe avec la partie extrême inférieure L du ruban. Une face de serrage 1 3G est formée à l'extrémité d'un bras basculant vertical 13 qui est monté à sa partie supérieure sur un arbre de pivotement 14 porté par un cadre de montage transversal 15. Le cadre 15 comporte des extrémités opposées 15A fixées à deux tiges de levée 16 qui peuvent être déplacées verticalement pour amener les faces de serrage 12G et 13G à engager le ruban avec les pressions requises.
Le mécanisme de soulèvement des tiges 16 n'est pas représenté; il peut être pneumatique, par exemple. et doit pouvoir produire et maintenir la pression uniforme prescrite entre les faces de serrage.
La face de serrage mobile 13G est arquée et forme une surface courbe dont l'axe de courbure est sur l'arbre 14.
De même, la face de serrage 12G est arquée et forme une surface courbe dont l'axe est également sur l'arbre 14.
Dans cet outil, le joint par fusion est formé entre les parties du ruban arquées et parallèles et le trajet oscillant longitudinal se fait le long d'une trajectoire arquée.
Le mouvement oscillant est communiqué au bras 13 par un moteur 17 pneumatique, hydraulique ou électrique associé à une région intermédiaire du bras oscillant 13.
Cette région comporte des brides verticales parallèles 13F afin de former un canal définissant une voie de guidage radiale dans laquelle peut glisser un palier 18 parallélipipédique. L'extrémité excentrique d'un arbre 17S du moteur est montée dans ce palier 18. L'extrémité de l'arbre est décalée de l'axe de l'arbre de 0,63mu pour entraîner le palier 18 selon une orbite circulaire. La trajectoire excentrique de ce point agit seulement horizontalement sur le bras oscillant mais avec un effet multiplié à l'extrémité inférieure du bras.
Un rapport d'au moins 2 à 1 est impliqué pour produire une trajectoire sommet à sommet de 2,5 mm de la face de serrage 13G.
Quand une boucle a été complètement formée autour de l'objet à ligaturer et quand les extrémités chevauchantes du ruban sont engagées entre les faces de serrage 12G et 13G, le moteur est mis en marche pendant une demi-seconde environ et la face 13G exécute un mouvement oscillant longitudinal d'une amplitude, de sommet à sommet, de 2.5 mm à une fréquence de 5000 c/mn. Ce mouvement développe un trajet de frottement glissant pratiquement sur tous les points de la surface du ruban dans la région de contact d'environ 25Acm, valeur suffisante pour amener les surfaces en contact à la température de fusion dans le cas du polypropylène.
Les surfaces en contact commencent à se lier à ce moment si la puissance du moteur est coupée, la solidification commençant réellement quand l'arbre du moteur s'amortit jusqu'à l'arrêt. La pression sur les surfaces en contact est maintenue pendant une période de refroidissement au cours de laquelle une solidification pratiquement complète est obtenue. Après la période de refroidissement, un organe de coupe 19 monté à proximité du bord longitudinal du bras 13 sépare le ruban de la bobine d'alimentation non représentée. La coupure du ruban est effectuée aussi près que possible de la surface fondue afin d'éviter la présence de pattes allongées s'étendant depuis le joint scellé. Le bras oscillant est fixe et centré quand le ruban est coupé pour faciliter la précision de la coupe.
L'outil représenté à la fig. 3 peut être utilisé dans les mêmes conditions avec un ruban de nylon si le joint est soumis à une tension alors qu'il est encore chaud.
L'outil représenté aux fig. 4 et 5 permet d'effectuer seul la tension et le joint par frottement. Cet outil 20 comprend une base 21 comportant un pied 21F en contact avec l'objet à ligaturer. Une boîte à engrenages 22 est disposée le long de la base et comporte un arbre de pivotement 23 qui se projette à travers un berceau 24, un ressort de torsion 23T et une bielle externe 25. La boîte 22 porte aussi une extrémité d'un arbre 26 dont l'extrémité opposée est logée dans la bielle 25.
Une roue d'avance 27 est montée sur l'arbre 26 et entraînée par ce dernier, et elle recouvre une enclume courbe 28 à concavité tournée vers le haut, montée sur le pied 21F de la base. Les parties extrêmes U et L du ruban sont montées en chevaujïement entre la roue 27 et l'enclume 28 et la position de ces parties est contrôlée pendant le fonctionnement de l'outil pour produire les relations de pression requises entre les parties
U et L.
La boîte d'engrenages 22 reçoit une extrémité d'un logement 29 pour un embrayage à choc dont l'autre extrémité s'étend dans un moteur pneumatique 30 et porte ce moteur. Quand l'outil est utilisé, le moteur pneumatique est actionné et agit par l'embrayage pour entraîner les engrenages qui sont connectés à l'arbre 28 jusqu'à ce que la roue 27 produise une tension donnée sur la boucle formée par le ruban. A ce moment, l'embrayage applique de façon répétée une charge impulsive de façon que la roue 27 tourne progressivement dans le sens assurant la tension de la boucle. La boucle tendue ramène à son tour la roue d'avance quand le permet l'embrayage. Ainsi, on produit un mouvement oscillant à grande vitesse entre les parties U et L du ruban tandis que la roue d'avance 27 et l'enclume 28 sont maintenues à la distance voulue pour assurer les relations de pression désirées.
Cet outil est capable de produire des joints efficaces dans un domaine spécifié, comme indiqué précédemment.
Bien que la commande du trajet total soit moins précise avec l'outil réglé à la main des fig. 4 et 5, les valeurs du trajet total ne sont pas critiques dans le cas d'un ruban de polypropylène tant qu'une valeur minimum est assurée. Avec le nylon, le retrait rapide de routil, après le scellage, au moyen d'une poignée de libération, permet à la tension de la boucle d'agir sur le joint quand il est encore chaud, dans quel cas la commande du trajet total n'a pas besoin d'être précise.
Un autre outil de fermeture est représenté aux fig. 6, 7 et 7A. Cet outil utilise un mouvement alternatif linéaire longitudinalement aux parties extrêmes du ruban.
Il va être décrit en rapport avec une boucle se fermant à la partie inférieure de l'objet, l'extrémité supérieure U du ruban étant adjacente à l'objet à ligaturer et maintenue fixe. Un élément de serrage supérieur 40 est un prolongement du bâti principal et placé en contact fixe avec l'objet A. Un élément de serrage inférieur 41 est monté dans une voie de guidage 42G découpée dans un bloc de guidage 42. L'élément 41 comporte des brides latérales 41F qui s'insèrent de bout dans le bloc de guidage 42 pour empêcher une séparation des parties en direction verticale. Le bloc 42 est porté par un plateau de pression 43 monté sur une tige de levée 44 qui est soulevée par tout dispositif approprié capable d'établir et de maintenir une pression uniforme entre les éléments de serrage.
Un bras d'entraînement 45 à mouvement alternatif est connecté à pivot à l'élément de serrage inférieur 41 et entraîné de manière à permettre sa mise en marche et son arrêt à des instants appropriés.
L'outil comporte des mâchoires rainurées, chaque élément de serrage 40 et 41 présentant une face de serrage comportant des rubans de dents 40T et 41T ali gnés longitudinalement et espacés par des canaux longitudinaux 40C et 41C (fig. 7A). Le joint résultant est caractérisé par une formation en canaux comprenant des régions fondues s'étendant longitudinalement et dis posées côte à côte, séparées par des régions longitudinales intermédiaires qui ne sont pas réunies entre elles.
L'outil représenté aux fig. 8, 9 et 10 va être décrit dans le cas d'une ligature à la partie supérieure de l'objet et comporte un mode de mouvement de frottement glissant différent de celui des outils précédents. Cet outil comprend un élément de serrage inférieur 50 qui est constitué par un prolongement du bâti et vient en contact fixe avec l'objet A. Un élément de serrage supérieur 51 est disposé à pivotement lâche sur une série de rails de guidage 52 avant et arrière opposés, portés par le bâti d'un moteur 53. Ce dernier comporte un arbre moteur 54 se terminant par une extrémité excentrique 54A d'une section transversale non circulaire qui se loge dans une douille supérieure formée dans l'élément de serrage supérieur 51. Le moteur 53 est fixé à une tige de levée 55 qui détermine la pression agissant entre les faces de serrage.
L'arbre 54 comporte un épaulement 54S butant contre la face supérieure de l'élément de serrage supérieur 51 pour supporter la poussée associée à l'engagement par pression des faces de serrage. L'élément supérieur 51 présente des rainures latérales 51G qui reçoivent des brides sur les rails de guidage 52 et un jeu est ménagé pour permettre une trajectoire de mouvement rotative de l'élément de serrage supérieur. Ainsi, le mouvement entraîne un trajet pratiquement égal pour toutes les régions des surfaces en contact et on obtient un joint efficace par fusion dans les domaines de fonctionnement précédemment indiqués.
L'outil représenté à la fig. 11 comprend deux solé noïdes de commande 60 et 61 associés à un bras oscillant 62 monté sur un arbre de pivotement 63. La pression est appliquée à un élément de serrage supérieur 64 qui est par ailleurs maintenu fixe. Un élément de serrage inférieur 65 peut glisser le long d'un rail 66 et porte une tige d'entraînement transversale 65R qui est logée dans une fourche 62F à l'extrémité supérieure du bras 62. Un déplacement arqué du bras oscillant produit un déplacement alternatif linéaire horizontal de l'élément de serrage inférieur 65 selon une direction longitudinale au ruban.
Des coussins de caoutchouc 67 et 68 sont montés sur des blocs stationnaires 69 et 70 sur les côtés opposés du bras 62 et les solénoïdes sont agencés pour être actionnés alternativement et pour entraîner le bras en un mouvement oscillant à une fréquence de 5000 c/mn avec une amplitude de sommet à sommet de 5,1 mm.
Un avantage de cet outil est que la direction du mouvement initial du bras 62 est facilement contrôlée par les circuits d'excitation non représentés des solénoïdes.
En particulier, le solénoïde qui oblige l'élément de serrage à se déplacer vers le mécanisme de tension qui est associé à l'outil de serrage et qui se trouve disposé dans la boucle permet de rattraper le mou de l'extrémité d'alimentation du ruban. Cette relation est de grande importance quand le bras oscillant est mis en marche à partir d'une position de déplacement maximum plutôt qu'à partir de la position de point mort représentée à la fig. 11. Un départ depuis une position de déplacement maximum est également facile à obtenir par une commande appropriée des circuits. De plus, un arrêt au point mort peut être obtenu également par la commande des circuits des solénoïdes.
Une technique de point mort élimine l'action d'amortissement finale des dispositifs oscillants précédents et, dans le cas de certaines matières et pour certaines conditions de fusion, elle peut améliorer la solidification initiale et la résistance limite du joint.
Les fig. 12 à 22 montrent un outil destiné à être utilisé avec des rubans de matières thermoplastiques organiques orientés comme le nylon ou le polypropylène par exemple. L'outil est représenté en entier aux fig. 12 et 13 et cette dernière figure le montre posé sur un paquet P encerclé par une boucle d'un ruban S dont les deux parties extrêmes chevauchantes, supérieure U et inférieure L, sont enfilées dans Outil. La partie supérieure U du ruban peut être reliée à une bobine d'alimentation non représentée.
Le bâti principal de l'outil comprend une boîte à engrenages 112 et un support pour moteur 113. La boîte 112 et le support 113 sont alignés bout à bout (fig. 12, 15 et 18) et enferment collectivement un train d'engrenages 114. Un moteur pneumatique 115 est monté sur le support de moteur 113 et comporte une condui
Une enclume courbe A est portée par le pied de contact 125, sa face étant tournée vers le haut et vers la roue d'avance pour permettre un engagement de maintien fixe contre la partie inférieure L du ruban. Un épaulement 129S (fig. 17) d'une pièce avec la roue W et d'un diamètre légèrement inférieur à celui de cette dernière chevauche une lèvre arrière verticale 129L formée sur l'enclume A et établit un jeu minimum entre les surfaces de la roue W et de l'enclume courbe A qui serrent le ruban.
Finalement. le mécanisme de resserrage de la boucle comprend une roue dentée hélicoïdale 130 (fig. 17) tournant dans un palier 131 logé dans la boîte 112. La roue dentée 130 est engagée avec l'arbre 121 par des clavettes 130K.
Le mécanisme de formation du joint par frottement et fusion comprend un couvercle 132 joint à la paroi arrière 120 de la base pour constituer une chambre à fond ouvert qui reçoit une mâchoire de pression mobile 133, un tampon de pression 134 et des ressorts de charge 135 (fig. 14, 16 et 19). Le tampon de pression 134 est monté flottant dans la chambre au moyen de ressorts hélicoïdaux 136 et comporte des parois 134W proches de l'extrémité supérieure de la mâchoire 133 et recevant cette extrémité. Le tampon de pression 134 comporte des ailes latérales 1 34A qui surmontent des rebords de butée internes 1 20L et 1 32L ménagés sur la paroi verticale 120 de la base et sur l'intérieur du couvercle 132.
Les ressorts 136 agissent verticalement pour soulever le tampon de pression quand la force des ressorts de charge 135 est relâchée. Tandis que le tampon de pression 134 bute de bout sur le couvercle 132, limitant ainsi son mouvement longitudinal, des chevilles transversales 137 s'étendent librement à travers la mâchoire 133 et à travers des fentes allongées 134E ménagées dans des parois 134W pour porter la mâchoire de manière à permettre son mouvement flottant vertical conjointement avec le tampon de pression, tout en permettant un mouvement horizontal ou longitudinal relatif limité de la mâchoire 133.
Trois rouleaux 138 sont disposés dans des encoches 1 33N espacées longitudinalement formées à la partie supérieure de la mâchoire mobile 133 et servent d'éléments de transmission de pression antifriction permettant un mouvement facile de va-et-vient de la mâchoire 133 relativement au tampon de pression 134, même quand une forte charge verticale est appliquée par l'intermédiaire du tampon 134.
Ainsi. en l'absence d'une pression de charge appliquée par les ressorts 135. la mâchoire mobile 133 et le tampon de pression 134 sont dans les positions soulevées représentées aux fig. 13 et 16. Les ressorts de charge 135 sont constitués par trois rondelles Belleville empilées auxquelles une pression est appliquée par un bouchon de guidage 139 et qui s'appuient contre une section excentrique 140E d'un arbre de commande 140. L'arbre 140 est monté dans la paroi frontale du couvercle 132 et s'étend à travers la paroi verticale 120 de la base et dans la boîte d'engrenages.
Un mouvement est imparti à la mâchoire de pression 133 par un arbre rotatif 141 (fig. 16) dont l'extrémité frontale est montée dans l'extrémité inférieure de la paroi frontale du couvercle 132 et l'extrémité arrière est montée dans un palier 142 qui est logé dans la base.
L'arbre rotatif 141 se termine par une roue dentée conique 141G dans la boîte d'engrenages. L'arbre 141 comporte une partie excentrique 141E ajustée avec une douille 143 qui chevauche une fente verticale allongée 133S ménagée dans la mâchoire mobile 133 de façon que le mouvement excentrique imparti à la douille entraîne la mâchoire 133 horizontalement en un mouvement de va-et-vient dans la direction de la boucle sans produire de déplacement vertical.
Le train d'engrenages 114 qui relie le moteur 115 au mécanisme de resserrage de la boucle et au mécanisme de formation du joint est bien visible aux fig. 15 à 18. Le moteur 115 comporte un arbre se terminant par un pignon 115P (fig. 15) qui est engagé centralement dans une roue dentée principale 144. La roue 144 comprend un moyeu 144S monté dans un palier 145 qui est logé dans la paroi transversale principale 113W du support du moteur. Un arbre rotatif rainuré 146 comporte une extrémité montée dans des paliers à aiguilles 147 logés dans une douille d'extrémité axiale formée par la roue dentée principale et une autre extrémité qui se projette à travers un palier 148 logé dans la région centrale de la boîte d'engrenages. Cete dernière extrémité de l'arbre 146 porte un pignon hélicoïdal 149.
Une partie intermédiaire rainurée 146S de l'arbre 146 est montée dans un embrayage 150 permettant son déplacement axial dans la boîte d'engrenages.
L'embrayage 150 comporte des dents de serrage 150T coopérant avec des dents de serrage 144T d'une face extrême de la roue dentée principale 144. Ainsi, quand l'embrayage est engagé comme le montrent les fig. 12 et 15, le moteur 115 entraine la roue d'avance W par l'intermédiaire des éléments de l'engrenage, à savoir le pignon 115P, la roue principale 144, I'embrayage 150, l'arbre rotatif 146, le pignon hélicoïdal 149 et finalement la roue dentée 130 et l'arbre 121. On établit ainsi une tension dans la boucle formée par le ruban jusqu'à ce que le moteur cale.
L'entraînement de l'arbre rotatif 141 se fait depuis la roue principale 144 par l'intermédiaire d'une roue dentée folle 151 et de la roue conique 141 G. La roue 151 comporte une section droite 151S engrenant avec la roue principale 144, et une section conique 151B engrenant avec la roue conique 141 G. La roue folle 151 est montée sur un arbre fixe 152 dont une extrémité est logée dans la boîte d'engrenages 112 et dont l'autre extrémité est logée dans la paroi transversale 113W du support du moteur.
Quand l'embrayage est dégagé comme le montre la fig. 18, la roue d'avance W, L'arbre 121, la roue dentée 130, L'arbre 145 et l'embrayage 150 sont en roue libre par rapport au moteur et doivent être empêchés de tourner si la tension doit être maintenue dans la boucle du ruban.
Un disque de freinage 152 encercle l'arbre 146 à proximité de la face extrême 150F de l'embrayage. Cette face présente une fente en croix 150C pour recevoir des nervures diamétrales 152R du disque de freinage 152.
Un ressort 153 en forme de rondelle encercle l'arbre 146 et réagit entre un anneau de siège 118S dans le manchon d'espacement 118 et le disque 152, pour solliciter normalement le disque vers la face 150F de l'embrayage.
Le manchon d'espacement 118 présente des fentes extrêmes opposées 118E qui reçoivent des oreilles périphériques 152E du disque de freinage pour permettre le déplacement axial limité du disque tout en empêchant sa rotation, et qui empêchent l'action du frein quand l'embrayage engrène avec la roue principale 144.
L'embrayage est normalement sollicité dans la position d'engrènement complète par un ressort interne 154 qui s'étend à travers le ressort 153.
L'extrémité arrière de l'arbre d'actionnement 140 comporte un prolongement formant une came 140C (fig. 14 et 16) qui commande la rotation de cet arbre afin de déplacer l'embrayage 150 contre l'action du ressort 154, dégageant ainsi l'embrayage 150 de la roue principale 144 et engageant les nervures 152R du disque 152 dans la fente en croix 150C de l'embrayage. Un levier de commande externe 156 est relié à l'arbre 140 dans la région de ce dernier qui conduit à travers la paroi verticale 120 de la base, le levier 156 peut basculer de la position représentée en traits pleins aux fig. 13 et 14 dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre en passant successivement par des positions 156A, 156B et 156C indiquées en traits mixtes à la fig. 13.
Le mouvement de basculement initial de la poignée commence par amener la partie excentrique 140E de l'arbre 140 contre le guide 139 pour charger les ressorts Belleville 135. Le mouvement de basculement se poursuivant, la charge sur les ressorts 135 est progressivement augmentée, la charge supérieure étant atteinte seulement pour la position limite de la course indiquée par la ligne 156C. Pendant la charge progressive des ressorts 135, la came 140C bascule pour s'engager avec l'épaulement 150S de l'embrayage, pour déplacer ce dernier le long de l'arbre rainuré 146 et amener le disque de freinage 152 et l'embrayage dans la position de verrouillage réciproque.
Pendant ce temps, le levier de commande 156 atteint la position 156A, le frein est engagé pour maintenir l'embrayage contre des forces tendant à produire une rotation inverse et dues à l'action de la boucle tendue sur la roue d'avance. Quand la fente 150C et les nervures en croix 1 52R ne sont pas alignées initialement, une rotation inverse limitée peut se produire avant le verrouillage. Dans la position 156A, les dents d'embrayage 150T sont presque écartées des dents 144T de la roue 144 et un mouvement plus poussé du levier jusque dans la position 156B assure une séparation complète.
Le levier de commande 156 sert ainsi à des fonctions multiples: il actionne les ressorts de charge 135 pour que la mâchoire mobile 134 produise une compression contre les parties chevauchantes U et L du ruban, et en même temps il applique le frein au dispositif de tension et libère l'embrayage 150 pour permettre au moteur 115 de communiquer un mouvement alternatif à la mâchoire 133 dans la direction de la boucle.
Le pied de contact 119 constitue une mâchoire de pression fixe en contact avec la partie inférieure L du ruban quand la tension de la boucle est totale. Cette partie L devant rester fixe au cours de la vibration de la mâchoire, une surface de contact il 9G de la mâchoire de pression fixe 119 (fig. 22) n'est pas rendue rugueuse parce que la tension de la boucle limite toute tendance au déplacement de la partie L du ruban. La partie supérieure U du ruban, qui est reliée à la bobine d'alimentation ou qui est libre, est lâche et engagée par une face de contact 133G (fig. 21) sur la face inférieure de la mâchoire mobile 133.
Cette face présente des dents de serrage 133T pour permettre à la mâchoire d'établir et de maintenir un serrage stable sur la partie supérieure U du ruban, suffisant pour déplacer celui-ci en un mouvement de va-et-vient dans la direction longitudinale de la boucle en présence d'une pression relativement élevée agissant sur le ruban et due aux ressorts de charge 135. Les ressorts 135 permettent à l'outil d'être utilisé avec des rubans d'épaisseurs différentes. Selon la position et la direction de la partie excentrique 141E de l'arbre 141 au début de la vibration, la section lâche en contact avec la face de serrage 133G peut être soumise ou non à une tension limitée pendant le scellage.
Dans un outil particulier, la surface de chaque face de serrage est d'environ 1,27 X 3,5cl, et pour une épaisseur du ruban de 0,76 mm, la pression maximum est d'environ 80,8 kg/cm2. Des pressions quelque peu inférieures sont utilisées pour des rubans de section plus faible, mais les facteurs de tension de la boucle sont inférieurs de façon correspondante. La pression de scellage peut être de 21 kg/cm2 seulement si les dents de serrage sont telles qu'elles permettent à la mâchoire mobile 133 de maintenir un serrage stable quand elle va et vient sur le ruban. La mâchoire mobile 133 vibre à une fréquence de 6500 c/mn et le mouvement peut être maintenu pendant 3 secondes environ, bien qu'une durée d'une seconde seulement convienne déjà.
L'amplitude vibratoire de la mâchoire 133 d'une position extrême à l'autre est de 1,4 mm, de sorte qu'un trajet total d'environ 76 cm est obtenu en une durée de 3 secondes.
La mâchoire 133 est proche de la roue d'avance W et, pendant la période de formation du joint, la partie intermédiaire du ruban supérieure est fléchie de façon répétée dans une position arquée illustrée à la fig. 14.
Les effets de fatigue dus à cette flexion répétée sont facilement supportés par un ruban de nylon. Un ruban encoché ou imprimé en polypropylène est plus sujet à se rompre par suite des effets de fatigue et l'outil peut dans ce cas présenter un plus grand espace entre la roue
W et la mâchoire 133 pour minimiser l'étendue de la flexion et de la courbure.
Comme indiqué dans le brevet No 439080, un ruban de nylon présente un point de fusion défini de façon précise et peut être efficacement fondu en réglant avec exactitude le trajet de frottement glissant total à une valeur de 7,5 à 10 cm, la solidification se produisant pendant que le ruban est maintenu fixe au cours d'une période de refroidissement. Avec le nylon, un trajet de frottement glissant poursuivi au-delà du domaine indiqué (7,5 à 10 cm) peut créer des effets qui altèrent la résistance limite du joint. Ce type de problème est résolu en soumettant le joint à une tension alors qu'il est encore chaud. L'outil représenté aux fig. 12 à 20 permet une libération rapide du ruban après la solidification du joint, de sorte que la tension de la boucle peut agir sur le ruban pendant qu'il est encore chaud.
Ainsi, le retour du levier de commande 156 dans la position de tension après que le moteur 115 a été coupé permet à la tension de la boucle d'agir sur le joint. La résistance limite du joint, alors qu'il est encore chaud et plus tard à froid, est sensiblement augmentée par la tension appliquée au joint chaud.
Un résultat pratique dû à la tension des joints chauds entre les extrémités d'un ruban de nylon est que plus la tension appliquée au joint chaud est grande, plus la résistance limite du joint est élevée. En plus, la résistance du joint dépasse la tension, de sorte que lorsqu'on traite des boucles sous tension, la résistance du joint peut être fortement améliorée en soumettant le joint chaud à la tension agissant dans la boucle. La résistance limite du joint obtenu est plus grande que la tension réelle dans la boucle, de sorte que la boucle finie reste en bon état à moins que des contraintes anormales ne se rencontrent pendant le maniement subséquent.
La transmission de la charge à travers le joint est améliorée d'une manière significative, probablement parce que l'état thermique des parties du ruban constituant la surface du joint au moment où ce dernier est tendu rend ces parties du ruban plus ductiles et leur permet de subir une déformation plastique de façon que le joint puisse être allongé sans se rompre. Quand le joint se refroidit par la suite, les parties du ruban constituant le joint perdent leur ductilité et le joint est, en fait, précontraint. Quand la charge sur le joint est supprimée par la suite, par exemple quand on coupe la boucle formée par le ruban, le joint prend une configuration ondulée qui met bien cette précontrainte en évidence.
Une autre caractéristique pratique de l'outil réside dans l'usage d'une lame de coupe 157 montée en travers d'un bord extrême de la mâchoire de pression mobile 133 et présentant un tranchant 157E se projetant au-dessous du plan de la face de serrage 133G.
Cette lame est représentée à la fig. 19 et on peut noter que la mâchoire de pression fixe 119 présente une encoche 119N disposée au-dessous de la lame de manière que les parties chevauchantes du ruban prennent un contour incurvé à travers la région comprise entre la lame de coupe 157 et l'encoche 119N. Dans le cas particulier de la fig. 19, les sections du ruban ont une épaisseur de 0.38 mm, le tranchant 157E est disposé à 0,51 mm, audessous du plan de la face de serrage 133G et la ligne du bord de la lame, en supposant que la mâchoire mobile 133 est dans sa position la plus à gauche, et décalée de 0,38 mm de la paroi verticale de l'encoche 119N.
Quant l'outil est en vibration et le ruban sous pression, le bord tranchant 157E pénètre partiellement dans la partie supérieure U du ruban et produit ainsi une ligne de concentration de pression dans les surfaces de contact. Cette ligne se déplace vers l'arrière et vers l'avant le long de la partie inférieure du ruban mais agit toujours dans la même région de la partie supérieure du ruban de sorte que la chaleur s'accumule jusqu'à ce que la fusion se produise dans la surface de contact de la partie supérieure du ruban mais non dans la région de la surface de contact de la partie inférieure du ruban qui est traversée par le bord de coupe. Cette fusion fait que la lame de coupe sépare la partie supérieure du ruban automatiquement après une période de vibration d'envi- ron 3 secondes.
Cette coupure est facilitée si l'extrémité libre de la partie supérieure du ruban est maintenue tendue par l'opérateur.
Un autre dispositif de coupe est représenté à la fig.
1 9A qui montre une mâchoire inférieure fixe 119 qui est plus longe que la mâchoire mobile 133, la lame de coupe 157 surmontant la partie dépassante de la mâchoire fixe. Pour un ruban d'une épaisseur de 0,38 mm, le bord tranchant 157E se projette de 0,13 mm au-delà du plan de la face en contact avec le ruban de la mâchoire mobile 133. Un cisaillement automatique et une fusion similaire se produisent dans la partie supérieure
U du ruban sans abîmer la partie inférieure L.
On va décrire le fonctionnement de l'outil sur un cycle complet de tension et de scellage. Le levier de commande 156 est dans la position représentée en lignes pleines de sorte qu'aucune pression n'agit sur les parties du ruban dans le mécanisme de formation du joint et que la mâchoire de pression mobile 133 est déposée à distance au-dessus de la mâchoire de pression fixe 119.
L'opérateur saisit le moteur 115 dans sa main droite et par une pression du pouce sur la poignée 128 fait basculer le pied de tension 125 dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre en regardant la fig. 13 pour établir un jeu entre la roue d'avance W et l'enclume A.
Le ruban S qui a été bouclé autour du paquet P et qui comprend des parties chevauchantes supérieure U et inférieure L est alors enfilé dans l'outil, et la poignée 128 est libérée afin que la partie inférieure L soit maintenue fixe par l'enclume A et que la partie supérieure U soit engagée par la roue W.
Tout en tenant le moteur 115, l'opérateur presse le levier 117 pour enclencher le moteur et le mécanisme d'entraînement directement par le train d'engrenages 114 afin de faire tourner la roue W et de produire la tension du ruban, jusqu'à ce que le moteur cale. Pendant le cycle de tension, la mâchoire mobile 133 vibre, mais elle est à distance du ruban et n'a aucun effet ni n'impose aucune charge au moteur. Quand le moteur cale, la vibration de la mâchoire 133 est terminée. Le levier de commande 156 est maintenant basculé jusqu'à ce qu'il atteigne la position indiquée par la ligne 156C. Durant ce mouvement de bascule, la mâchoire mobile 133 est abaissée sur le ruban et la pression est graduellement appliquée par les ressorts de charge 135, tandis que le disque de freinage 152 est engagé contre l'embrayage 150 et que ce dernier est libéré de la roue principale 144.
Le mécanisme de resserrage de la boucle n'est pas engagé avec le moteur mais il est empêché de prendre un mouvement inverse par le disque de freinage 152 verrouillé avec l'embrayage 150. Dès que le dispositif entraîné par le moteur est libéré de la charge de la boucle, le moteur calé repart et fait vibrer la mâchoire 133.
Tant que le levier de commande reste dans cette position déplacée, la mâchoire mobile 133 continue à vibrer pour comprimer les parties du ruban et déplacer la partie supérieure en un mouvement de va-et-vient jusqu'à ce que la fusion des faces en contact se produise dans les régions du ruban recouvertes par les faces 133G et l l9G des mâchoires. Quand la lame de coupe 157 sépare automatiquement l'extrémité libre de la partie supérieure U du ruban, le levier 117 du moteur est libéré et le refroidissement et la solidification des faces en contact se produisent. Pendant la période de refroidissement, aucune tension due à la boucle n'agit sur la région de contact.
Après un intervalle de solidification suffisant une demi-seconde ou plus par exemple, le levier de commande est ramené dans sa position initiale (lignes continues) pour libérer les parties destinées à former le joint par fusion et frottement et dégager le frein tout en ramenant l'embrayage dans sa position de départ. La libération du frein permet à la tension de la boucle d'agir contre la roue d'avance W et par conséquent sur le joint pendant que ce dernier est encore chaud.
Le joint final du ruban (fig. 23 et 24) présente des marques de dents 160 sur la partie supérieure U du ruban, dues aux dents 1 33T sur la face de contact 133G, et la région voisine de la partie supérieure du ruban présente des marques de dents 161 dues à la roue d'avance.
En fait, les marques de dents 161 apparaissent aussi normalement sur une partie au moins de la région présentant les marques 160. Aucune marque de dents d'un type ni de l'autre n'apparaît sur la partie inférieure L du ruban.
Le joint représenté aux fig. 23 et 24 présente des caractéristiques physiques discernables uniques qui sont décrites plus en détail dans le brevet No 467704 qui concerne le joint lui-même. La fusion des surfaces en contact produite par le mouvement de frottement glissant et la solidification subséquente par compression fixe produisant une couche de contact d'une épaisseur de 0,1 mm et présentent un contour imprimé déterminé par les faces de mâchoires en contact avec le ruban.
La face de contact 133G de la mâchoire 133 comporte des langues 162 disposées côte à côte qui produisent un profil extrême courbe 1 62P du joint (fig. 23) à l'extrémité de la mâchoire où les effets de la tension du ruban peuvent se produire sur la partie supérieure lâche du ruban pendant et après la formation du joint. De même, la face de contact il 9G présente une langue centrale 163 et des langues latérales 164 (fig. 24) à l'extrémité de la mâchoire où les effets de la tension du ruban agissent continuellement sur la partie inférieure tendue du ruban.
Dans chaque cas, le profil du joint est constitué par une ligne frontière à courbure douce progressant en travers du ruban et présentant une longueur totale notablement plus grande que la largeur du ruban. Chacune de ces lignes frontières représente une ligne d'affaiblissement entre une région normale (non fondue) du ruban et une région adjacente fondue d'une pièce avec la première. De telles lignes frontières existent parce que les effets de la température, de la pression et de la tension agissent pendant la formation du joint. Les profils courbes du joint présentent une résistance plus grande que celle d'un profil de joint rectiligne qui est sujet à se rompre au cours d'un cycle étendu de vibration de la mâchoire mobile.
Dans le cas de la partie supérieure du ruban, le problème posé par la ligne d'affaiblissement est aggravé par les marques de la roue d'avance dans cette région, et un profil de joint courbe est particulièrement important quand les marques des dents de la roue d'avance ont été imprimées dans le ruban alors que la boucle est tirée autour de l'article. Un ruban de polypropylène, tel que celui précédemment mentionné en rapport avec la courbure et la flexion, est particulièrement sensible pour des épaisseurs inférieures (0,5 mm), à la ligne d'affaiblissement, le problème étant aggravé par l'impression produite par la roue d'avance, mais le problème est résolu par le profil de joint courbe décrit ci-dessus.
Pour la partie supérieure U du ruban (fig. 23), le ruban normal présente une langue centrale 165 et des langues latérales 166 moins longues d'une pièce avec la région fondue du ruban ou fusionnant avec cette région.
La même configuration pourrait être utilisée pour la partie inférieure du ruban, mais cela altérerait la coupe automatique recherchée du ruban. Par conséquent, la partie inférieure L du ruban présente des langues étroites 167 à courbure douce d'une pièce avec la région fondue du ruban ou fusionnant avec cette région. Les langues 167 ne présentent pas de régions de pression à la ligne du bord tranchant 157E et ainsi ne permettent pas de chauffage et de fusion par frottement sur toute la longueur de la partie supérieure du ruban. Les langues 167 sont cependant étroites afin de minimiser les régions interrompues et de permettre à celles-ci de se cisailler facilement lors de la fusion et lors de la coupe du reste de la partie supérieure du ruban par la lame de coupe.
L'outil peut être concu en inversant le sens de rotation de la roue d'avance afin que la mâchoire mobile 133 agisse sur la partie du ruban qui est soumise à la tension de la boucle.
On peut noter que dans l'outil représenté aux fig. 12 à 24, le mécanisme de resserrage de la boucle emploie une enclume fixe A pour serrer la partie menante de la boucle du ruban, la roue d'avance W qui sert à retirer la partie extrême d'alimentation du ruban étant actionnée en rapport direct avec l'enclume fixe. Cette conception est illustrée par la fig. 25.
D'autres formes d'exécution utilisent des configurations différentes pour le mécanisme de resserrage de la boucle. Une variante est représentée à la fig. 26 dans laquelle le mécanisme de resserrage de la boucle comprend deux organes de serrage G pour pincer la partie du ruban à l'extrémité menante de la boucle et une roue d'avance W coopérant avec une roue folle IW ou tout autre élément de support équivalent pour engager et retirer une partie du ruban adjacente à l'extrémité d'alimentation de la boucle. Ainsi, dans cette variante, le mécanisme de resserrement du ruban engage la boucle en des régions espacées. Cette variante, illustrée d'une façon générale, peut être utilisée dans un outil combiné en montant une roue folle à la place de l'enclume A et un organe de serrage basculant sur un prolongement de la base.