Brevet FR2053302A1 — publié le 19710416

Les agrafes posées par des appareils à agrafer sont de plus en plus utilisées dans l'Industrie. Il est de plus en plus important que ces agrafes soient fixées l'une à l'autre pour constituer des bandes d'agrafes pour le chargement d'agrafeuse à grande 5 vitesse . La demande porte actuellement sur des agrafes de type plus robuste et qui sont plus longues que celles utilisées jusqu'ici. Les réalisations d'agrafes et procédés connus permettant de les assembler sous forme de bandes n'ont, jusqu'ici, pas donné satisfaction lorsqu'il s'agit de grosses agrafes. Un des problèmes ÎO qui se pose particulièrement lorsqu'on utilise des agrafes de grandes longueurs est créé par la tendance de ces dernières à suivre le fil du bois et souvent, une des pointes de l'agrafe vient ressortir à le surface extérieure du bois. Ce fait réduit la force d'accrochage de l'agrafe et souvent l'objet agrafé est inutilisable 15 de plus, les utilisateurs peuvent se blesser en manipulant ces produits. En outre, la liaison mutuelle entre les agrafes de grandes dimensions pour constituer des bandes exige des adhésifs plus efficaces que les adhésifs connus, pour éviter les défauts d'agrafages provenant d'agrafes détachées de leur bande. 20 On rencontre également des difficultés dans la fabri cation des grosses agrafes classiques comportant des pointes identiques. Ce problème est particulièrement gênant lorsqu'il s'agit d'agrafes à pointes divergentes, qui jusqu'ici étaient obtenues par double découpage. Les pointes de ces agrafes comportaient 25 deux faces pour que les tiges s'écartent du plan formé par leurs axes ainsi que du plan perpendiculaire à ce dernier qui contient l'axe de la partie reliant les deux tiges. Les pointes de ces a-grafes connues comportant au moins deux chanfreins angulaires présentent le défaut d'être trop amincies dans le cas de grosses 10 agrafes et la pointe se retourne sur elle-mâme, de ce fait le côté de l'agrafe est émoussé. Selon l'usure des dispositifs de coupe utilisés pour la taille des pointes de ce type d'agrafes, la relation entre les deux surfaces chanfreinées peut varier et à la pose de l'agrafe, cette dernière pénètre dans la matière 15 dans une direction incorrecte. Enfin, la partie terminale de la seconde coupe donne souvent à l'agrafe des pointes présentant trois chanfreins au lieu de deux. Un autre problème posé par les agrafes de grande di 70 28242 2 2053302 mension et de grande longueur est soulevé par la tendance de la matière plastique recouvrant ces agrafes à s'écailler soit pendant la manutention soit lors de la pose de l'agrafe dans les éléments à assembler. L'écaillage de la surface de l'agrafe frappée 5 par l'outil de pose, et celui des surfaces pénétrant dans le bois ou d'autres matières se produit fréquemment dans ce type d'agrafe et il en résulte une corrosion facile. L'agrafe de l'invention comporte des pointes divergentes constituées chacune par un seul biseau et a une puissance 10 de maintien très supérieure. L'invention concerne également une nouvelle composition adhésive pouvant être appliquée à froid aux agrafes terminées pour constituer les bandes d'agrafes pouvant être utilisées dans de nombreux types de machines à agrafer. La composition ad-15 hésive de l'invention permet d'obtenir une agrafe ne se corrodant pas et augmentant sa tenue à l'intérieur de la matière dans la -quelle elle est enfoncée, du bois par exemple. Cette nouvelle agrafe ne présente pas les défauts des agrafes connues à ce jour et est revêtue d'une nouvelle, composi-20 tion adhésive permettant de relier des agrafes entre elles pour constituer des bandes, ce qui améliore la tenue de l'agrafe, à l'intérieur de la matière dans laquelle elle est enfoncée. L'accrochage et la liaison obtenus dans le bois ou d'autres matières sont très améliorés. 25 D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront mieux dans la description détaillée ci-après et représentée dans les dessins annexés. La figure 1 est une vue en élévation d'une agrafe de l'invention dont les pointes divergentes sont à biseau unique 30 incliné sur le plan des tiges, La figure 2 est une vue en élévation selon la -flèche 2, de l'agrafe de la figure 1. La figure 3 est une coupe parallèle au plan de l'agrafe montrant l'agrafé de la figure 1 enfoncée dans deu* pièces 35 de bois. La figure 4 est une vue de dessus de l'agrafe de la figure 3. La figure 5 est une coupé analogue à la figure 3, les 70 28242 3 2053302 pointes de l'agrafe étant repliées par une enclume métallique et, La figure 6 est une vue en perspective d'un dispositif d'application de l'adhésif de 1'invention pour constituer des bandes d'agrafes* 5 L'agrafe de l'invention représentée figure 1 comporte une première patte 10 ou tige, une seconde patte 11 ou tige, reliées par une tige commune 12. La patte 10 est terminée par un chanfrein unique 13 s "étendant sensiblement sur toute sa section., Le bord délimité par le chanfrein 13 et la patte 10, à 1'opposé 10 de la partie commune 12 constitue une pointe 14. L'angle du chanfrein 13 avec un plan normal à l'axe de la patte 10 peut varier entre, 20® et 70*', en fonction de l'épaisseur de la patte 10, de la vitesse déterminée de pénétration de l'agrafe, de la matière dans laquelle l'agrafe est enfoncée, de l'effet de rétention désiré, 15 de l'orientation de la pénétration, etc... La surface du chanfrein ou biseau 13 est telle que le plan contenant l'axe de la patte 10 et la perpendiculaire à la âurface du chanfrein 13 fait un angle de 20° à 70° avec le plan contenant les axes des deux pattes 10 et 11. Le chanfrein 13 peut 20 être tel que le plan contenant l'axe de la patte 10 et la perpendiculaire à la surface du chanfrein soit dans n'importe lequel des quadrants formés par le plan contenant-les axes des deux pattes 10 et 11 et le plan qui lui est perpendiculaire et contient l'axe de la patte ÎO, de préférence, ces angles sont compris entre 40° et 25 50° environ. De même, la patte 11 se termine par un chanfrein unique 15 s'étendant pratiquement sur toute la section de la patte 11, dans les mêmes limites angulaires que celles du chanfrein 13, et qui constitue une pointe 16. 30 Les chanfreins 13 et 15 peuvent être disposés l'un par rapport à l'autre dans n'importe quelle relation entre les limites angulaires indiquées ci-dessus. Selon une forme de réalisation préférée, les pattes de l'agrafe étant enfoncées sont avantageusement croisées et s'étendent latéralement de part et d'autre du plan 35 des axes des deux pattes de l'agrafe avant sa déformation, La figure 3 montre le profil de l'agrafe de la figure 1 après enfoncement, avec le repliement des pattes en raison de la présence des chanfreins 13 et 16„ La figure 4 est une vue de dessus de la 70 28242 4 2053302 même agrafe qui indique la divergence des pattes à partir du plan contenant les axes des pattes de l'agrafe non déformée. Dans une forme préférée de l'invention, les chanfreins 13 et 15 font approximativement le même angle par rapport à un 5 plan perpendiculaire aux axes des pattes, et les plans contenant les axes des pattes et qui sont perpendiculaires à la surface 20 des chanfreins, font approximativement le même angle avec le plan contenant les axes des deux pattes. Dans cette forme de réalisation préférée de l'agrafe de l'invention représentée figures 1 à 10 4, les surfaces des pointes 14 et 16 des chanfreins respectifs 13 et 15 sont respectivement dans des quadrants opposés de leurs cylindres respectifs. Pour obtenir le trajet croisé de la figure 3 et l'écartement des pointes de la figure 4, ces dernières sont dans les quadrants opposés intérieurs. 15 Les agrafes de l'invention peuvent être fabriquées dans une grande variété de dimensions, et un de leurs plus grands avantages résulte du fait que la longueur et l'épaisseur des pattes peuvent être augmentées. Le principe de l'invention est particulièrement favorable pour la réalisation d'agrafes dont les 20 pattes ont de 50 à 75 mm de longueur. Les agrafes de l'invention peuvent être fabriquées à partir de n'importe quelle dimension de fil et en toute forme voulue. Il est toutefois préférable d'utiliser pour leur fabrication un fil d'acier dont la section n'est pas uniformément circulaire et qui présente des faces pâ-25 rallèles et des bords opposés arrondis. On constate que les pointes divergentes de l'agrafe de l'invention peuvent suivre un trajet prédéterminé d'enfoncement. Ce fait est particulièrement important lorsqu'on enfonce des agrafes relativement grandes dans des lames relativement 30 étroites. De plus, les pointes divergentes à biseau unique ne présentent pas la tendance des pointes d'agrafes classiques à suivre le fil du bois dur ce qui provoque fréquemment une déviation des pattes qui risquent ainsi de traverser la surface extérieure de la pièce agrafée. On constate que ces pointes de l'in-35 vention sont beaucoup plus efficaces" que les pointes à double chanfrein classique qui, dans ce cas ont tendance à se replier sur elles-mêmes. La réalisation de l'agrafe de l'invention peut s'ef 70 28242 s 2053302 fectuer avec une régularité et une uniformité constantes, ce qui n'est pas le cas des agrafes à double biseau. L'usure des couteaux provoque une très légère modification de la forme du chanfrein des agrafes de l'invention, par rapport aux déformations 5 importantes que l'on constate sur les agrafes classiques à pointes à double biseau. De plus, l'agrafe de 1!invention peut être facilement fabriquée sur des machines plus simples dans lesquelles l'angle du chanfrein peut- être facilement modifié pour obtenir des effets d'agrafages variables selon les besoins. 10 Les pattes des agrafes de l'invention peuvent être, à la pose, ramenées vers l'intérieur eu écartées l'une de l'autre selon les angles et l'orientation des chanfreins. Ce type d'agrafe est particulièrement adapté à l'agrafage par serrage interne comme sur la figure 5, car dans ce cas les pattes suivent un tra-15 jet plus précis et de fait, forment les angles les plus faibles avec la surface agrafée pour un déplacement donné des axes, l'efficacité de l'agrafage est alors maximale. Les agrafes des plus grandes dimensions telles que plus fréquemment réalisées selon l'invention sont difficiles à 20 maintenir assemblées l'une à l'autre pour constituer des bandes utilisables sur machines à agrafer. Le même problème se pose pour solidariser des clous, des vis ou autres organes d'assemblage qui doivent Ôtre présentés en chargeurs dans l«s machines automatiques à assembler. Un procédé classique pour former ces bandes d'agrafes 25 consiste à appliquer un revêtement au fil avant formation des agrafes et à les coller l'une contre l'autre en bande par application de chaleur. Toutefois, le revêtement préalable du fil présente un inconvénient majeur du fait que les pointes taillées constituent des surfaces en métal qui, n'étant pas enduites, peu-30 vent s'oxyder. Les problèmes posés antérieurement par des bandes d'agrafes disjointes, provoquant de mauvais agrafages sont résolus par l'adhésif de l'invention qui est particulièrement adapté au traitement des nouvelles agrafes. Cet adhésif peut être appli-35 qué à froid aux agrafes terminées qui sont maintenues l'une contre l'autre en bandes continues. Les agrafes peuvent être solidarisées en bandes par traitement des surfaces des agrafes complètement terminées, l'adhésif étant appliqué par tampon, brosse ou 70 28242 6 2053302 pulvérisateurs, ou en faisant passer les agrafes dans un bain d'adhésif. Cet adhésif sèche rapidement à l'air ambiant mais d'autres procédés de séchage, par exemple par chaleur peuvent être utilisés le cas échéant pour accélérer la phase de séchage. 5 L'épaisseur du revêtement peut varier dans des proportions importantes en fonction du solvant organique utilisé et de la proportion de matière solide. La plage d'épaisseur préférée est comprise entre environ 0,01 et 0,06 tm* L'agent adhésif de l'invention est composé d'environ 10 20 à 40% en poids de matière solide dans un solvant organique, Les matières solides se composent de 55 à 75% en poids de nitro-cellulose, de 20 à 40% en poids d'un polymère acrylique thermoplastique, de 3 à 5% en poids de plastifiant à basse température, et si on le désire jusqu'à 5% en poids de "Nylon". Les polymères 15 acryliques sont de préférence choisis parmi les esters acryliques et méthacryliques. Le méthacrylate de méthyle s'est avéré être le polymère acrylique le plus avantageux. Les plastifiants à basse température peuvent être choisis parmi les esters d'acide phosphorique comprenant les di-, 20 phènyle et monocrèsyle, les phosphates, le tricrèsyle phosphate et le triphènyle phosphate, les esters d'anhydride phtaliques comprenant le phtalate octyle de butyle, le phtalate de dibutyle, le phtalate de dicyclohèxyle, le phtalate de diéthyle, le phtalate de dihéxyle, le phtalate de diisodécyle, le phtalate di(2-méthoxy-25 èthylel le phtalate de diméthyle, les phtalates de dioctyle, les phtalates de ditridécyle et les phtalates de décyle-octyle : les esters de l'acide trimellitique, les esters de l'acide adipique, les esters de l'acide azélaique, les esters époxydisés, le mono-ricinoléate de glycérine, le myristoylate isopropylique, le pal-30 mitate isopropylique, les esters de l'acide oléique, les esters de l'acide sébacique, les esters de l'acide stéarique, les polyesters linéaires complexes et les plastifiants polymériques. Le triphènyle phosphate est un des plastifiants à basse température préféré. 35 N'importe quel solvant organique utilisé comrr.e plas tifiant de la nitro-cellulose et des polymères acryliques, y compris des mélanges de solvants peut être utilisé. La composition adhésive préférée est à base de 20 à 70 28242 7 2053302 40* en poids de matières solides, ces dernières comportant 20 à 40% en poids de méthacrylate de méthyle, 55 à 75% en poids de ni-tro-cellulose et environ 3 à 5% de triphènyle phosphate. On a constaté que cette composition procure non seulement une meilleure 5 liaison des agrafes mais en outre augmente, de façon surprenante, la liaison entre l'agrafe ensuite et la matière dans laquelle elle est enfoncée, particulièrement dans le cas du bois. La liaison de ce revêtement avec des agrafes en acier est excellente, et la couche ne s'écaille pas même lorsque l'agrafe est enfoncée par une 10 agrafeuse pneumatique. De ce fait, l'agrafe est protégée en permanence contre la corrosion. L'adhésif peut être coloré lorsque les agrafes sont utilisées pour le revêtement de sols, la pose de moquettes, pour des revêtements de toitures et autres utilisations dans lesquelles une partie de l'agrafe est apparente. 15 La figure 6 représente en coupe partielle et en pers pective un appareil permettant d'appliquer le procédé de revêtement de l'invention. Le tube 21 alimente en adhésif liquide 23,un réservoir 22. Les agrafes 24 déjà formées et dont la pointe est terminée se déplacent sur un rail 25, pénètrent dans le réservoir 20 en 26, traversent ce réservoir et en sortent en 27. Etant donné que les agrafes traversant le réservoir passent directement dans l'adhésif liquide, elles sont complètement enduites. L'enduction des surfaces internes des agrafes peut être facilitée par des trous ménagés dans le rail à l'intérieur du réservoir pour faci-25 liter l'accès de l'adhésif liquide aux surfaces intérieures. Lorsque les agrafes sortent du réservoir en 27, l'adhésif en excès est enlevé par un frotteur 28 et le procéssus de séchage commence. L'invention sera mieux comprise à l'aide des deux exemples suivants î / 30 EXEMPLE 1 Des essais de traction sont effectués sur trois types d'agrafes à pointes divergentes : 1 - des agrafes du commerce non enduites à pointes opposées à double chanfrein se terminant par un bord tranchant 35 incliné de 22° environ par rapport à un plan perpendiculaire aux axes des pattes et constituant une pointe de pénétration à l'extrémité de la patte, fil d'environ 1,6 mm, écartement des pattes 37 mm, entr'axe 11 mm. 70 28242 8 2053302 10 15 25 30 35 2 - agrafes à simple chanfrein de l'invention, non enduites, inclinaison des chanfreins environ 22° par rapport au plan perpendiculaire aux axes des pattes, même fil, longueur des pattes 37 mm et entr'axe 11 mm, 3 - agrafes à simple chanfrein identiques à celles de l'essai n° 2 mais revêtues de la composition suivante : 30% en poids de matière solide dans un solvant constitué par 25% en poids de toluène 25% en poids d'alcool et 50% en poids de cétone de méthylèthyle, les parties solides comprenant 65% en poids de nitro cellulose, 30% en poids de méthacrylate de méthyle et 5% en poids de triphènyle phosphate, Les essais sont effectués en agrafant des bandes de contreplaqué de 19 mm sur des barres de bois de 25 mm. Six agrafes de chaque type sont plantées et la force nécessaire à les extraire est ensuite mesurée. Les résultats sont les suivants : TABLEAU I Forces en kilogs nécessaires à l'extraction des agrafes. 20 Agrafes à double chanfrein, pointes divergentes non enduites 95 85 74 81 59 69 77 moyenne Agrafes à simple chanfrein, pointes divergentes, non enduites 107 100 114 97 93 115 104 Agrafes à simple chanfrein pointes divergentes, agrafes enduites. 147 150 135 153 135 148 145 On voit aisément que l'agrafe à pointes divergentes à simple chanfrein de l'invention a une puissance de fixation plus grande que les agrafes à pointes à double chanfrein classique. On constate également que le revêtement adhésif d'une agrafe à pointes divergentes à chanfrein unique de l'invention a une puissance de maintien notablement plus grande que celle de l'agrafe du même type non enduite et presque double de celle d'une agrafe classique à pointes à double chanfrein. EXEMPLE 2 Essais d'extraction sur deux types de clous s 70 28242 9 2053302 1* clou à tôte ronde classique lOd, longueur 75 mm sans revêtement, 2. clou identique mais revêtu du même enduit que celui utilisé dans l'exemple n° 1, les clous sont, plantés à travers un 5 contreplaqué de 25 mm d'épaisseur et dans une barre de sapin de 50 par 100 mm à l'aide d'un marteau pneumatique appliquant une force de 70 kgs par centimètre carré. Dix -lous de chaque type sont enfoncés et la force nécessaire à leur extraction est mesurée. Les résultats sont les suivants ; 10 TABLEAU II Forces nécessaires pour l'extraction des clous 'Clous non ensuits- Clous enduits 170 194 144 234 15 179 197 161 243 184 260 184 230 178 250 20 161 264 144 202 135 207 Moyenne 168 228 Il apparaît de ce dernier tableau que le clou enduit 25 présente une résistance à l'arrachement,supérieure de plus de 40% par rapport à celle du même clou non enduit. Les avantages du revêtement de l'invention sont de trois ordres: meilleure cohésion de la bande d'agrafes, meilleure protection contre la corrosion des agrafes et meilleure force d'accro-30 chage dans la matière. Il va de soi que la présente invention n'est pas limitée à la description qui précède et que l'homme de l'art pourra y apporter diverses modlficationssans pour autant sortir de son cadre. 70 28242 10 2053302 REVENDICATIONS 1. Agrafe constituée par deux pattes réunies pai une partie commune, la première et la seconde patte étant sensiblement parallèles et la forme de l'agrafe étant en U, caractérisée 5 en ce que chaque patte est terminée par un biseau unique ménagé sur toute la section de la patte correspondante et délimitant une pointe à l'extrémité biseautée de la patte opposée à la partie commune, chacun de ces biseaux formant un angle compris entre 20 et 70e avec un plan perpendiculaire à l'axe de la patte corres-10 pondante, et chacun des deux biseaux étant perpendiculaire à un plan contenant l'axe de la patte correspondante et faisant un angle de 20 à 70° environ avec le plan contenant les axes des deux pattes. 2. Agrafe selon la revendication 1 caractérisée en ce 15 que les pointes sont disposées dans des quadrants intérieurs opposés. 3. Agrafe selon la revendication 1 caractérisée en ce que les plans contenant les axes des pattes respectives forment un angle d'environ 40 à 50° avec un plan contenant les axes des 20 deux pattes. 4. Agrafe selon la revendication 3 caractérisée en ce que lesdits angles sont d'environ 45° 5. Agrafe selon la revendication 3 caractérisée en ce que les pointes sont disposées dans des quadrants intérieurs op- 25 posés. 6. Agrafe selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits angles sont d'environ 45°. 7. Procédé de fixation pour constituer une bande continue d'agrafes disposées côte à côte pour alimenter une machine à 30 agrafer, caractérisé en ce qu'il consiste à revêtir les surfaces d'une série continue d'agrafes terminées alignées l'une contre l'autre d'un adhésif comprenant environ 20 à 40% en poids de matière solide en solution dans un solvant organique, les matières solides consistant en 55 à 75% en poids de nitro-cellulose, en 20 35 à 40% en poids d'un polymère acrylique thermoplastique et 3 à 5% en poids d'un plastifiant à basse température, puis â sécher le revêtement tout en maintenant les agrafes appliquées côte à côte. 8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce 70 28242 ii 2053302 que le plastifiant à basse température est le trifényle phosphate. 9. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que le polymère acrylique thermoplastique est choisi parmi les esters acryliques et métacryliques. 5 10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que le plastifiant à basse température est le triphènyle phosphate 11. Composition adhésive destinée notamment aux agrafes selon l'une des revendications précédentes, comprenant 20 à 40% en poids de matières solides en solution dans un solvant organique, 10 la partie solide étant constituée par 55 à 75% de nitro-cellulose, 1 à 40% en poids de polymère acrylique thermoplastique et environ 3 à 5% en poids d'un plastifiant à basse température. 12. Composition selon la revendication 11 caractérisée en ce que le plastifiant.à basse température est le triphènyle 15 phosphate. 13.Composition selon la revendication 11 caractérisée en ce que le plastifiant à basse température est choisi dans le groupe des esters de l'acide phosphorique, de l'anhydride phtali-que et de l'acide trimellitique. 20 14. Composition selon la revendication 11 caractérisée en ce que le polymère acrylique thermoplastique est du groupe des esters acryliques et métacryliques. 15. Composition selon la revendication 14 caractérisée en ce que le plastifiant à basse température est le triphènyle 25 phosphate. 16. Agrafe selon la revendication 1 enduite de la composition adhésive de la revendication 11. 17. Agrafe constituée par deux pattes réunies par une partie commune, la première et la seconde patte étant sensiblement 30 parallèles et la forme de l'agrafe étant un U, caractérisée en ce que chaque patte est terminée par un biseau unique pratiqué sur toute la section de la patte correspondante et délimitant une pointe à l'extrémité biseautée de la patte à l'opposé de la partie commune, chacun de ces biseaux formant un angle compris entre 20 35 et 70° avec un plan perpendiculaire à l'axe de la patte correspon dante, et chacun des deux biseaux étant perpendiculaires à un plan contenant l'axe de la patte correspondante et faisant un angle de 20 à 70® environ avec le plan contenant les axes des deux pattes, 70 28242 12 2053302 ladite agrafe étant enduite d'un revâtement de composition adhésive comprenant entre 20 et 40% en poids de matières solides en solution dans un solvant organique, la matière solide étant constituée par 55 à 75% en poids de nitro-cellulose, 20 à 40% en poids 5 d'un polymère acrylique thermoplastique et 3 à 5% e.n poids d'un plastifiant à basse température. 18. Agrafe selon la revendication 17 caractérisée en ce que les plans contenant les axes des pattes respectives forment un angle de 40 à 50° avec un plan contenant les axes des deux 10 pattes. 19. Agrafe selon la revendication 17 caractérisée en ce que le plastifiant à basse température est le triphènyle phosphate. 20. Agrafe selon la revendication 17 caractérisée en ce que le polymère acrylique thermoplastique est choisi dans les es- 15 ters acryliques et métacryliques. 21. Agrafe selon la revendication 20 caractérisée en ce que le plastifiant à basse température est le triphènyle phosphate.