Brevet FR2359747A1 — publié le 19780224

L'invention se rapporte S un mécanisme de mise en place et de serrage d'un fil appelé couramment lien, ce mécanisme servant particulièrement, mais non exclusivement, dans un équipement de mise en balles ou en bottes au moyen duquel des bottes compactes en matière fibreuse ou en autre matière sont ceinturées avec un fil pour qu'elles conservent leur compacité et pour qu'on puisse les manipuler facilement. La vitesse de fonctionnement pour laquelle les équipements à botteler sont conçus, et, en réalité, doivent nécessairement fonctionner, fait qu'il est difficile, sinon impossible, de maintenir la vitesse de travail désirée lorsque le fil de serrage des bottes doit être noué à la main, même lorsque ce fil est fourni et placé automatiquement autour des bottes. Par conséquent, un tel équipement nécessite un mécanisme automatique efficace de ceinturage des bottes. L'objet principal de ltinvention est par conséquent d'apporter un mécanisme de serrage des liens qui convient pour les fils de ceinturage ou de ligature automatique dans un équipement de mise en bottes, bien que l'emploi de l'invention, sous des modes de réalisation particuliers, puisse convenir aussi à d'autres domaines comme celui de la mise en bottes dans l1agri- culture ou celui du bottelage des bobines de fil métallique. Un mécanisme servant à nouer un fil utilisé comme lien comprend un tordeur de fil tournant capable de recevoir au moins deux fils substantiellement parallèles, un moyen d'entraînement comprenant un élément tournant apte,à chacune de ses rotations, à la fois à mettre en position les fils dans le tordeur et à provoquer la rotation désirée de celui-ci afin de libérer les fils tordus. De préférence, l'élément tournant du moyen d'entraînement comprend un secteur denté qui provoque la rotation du tordeur de fil et une liaison par came qui provoque le coulissement d'un organe de prélèvement d'un lien. Ce dernier peut comprendre avantageusement une crémaillère coulissante coopérant avec un pignon pour l'opération de prélèvement du fil, ou un tube ou unebarre accouplée à une came pour l'opération de prélèvement, l'organe coulissant étant associé pour son déplacement à un organe fendu coopérant avec une came ou avec un doigt s'engageant dans la fente et disposé excentriquement sur le moyen d'entralnement tournant, celui-ci pouvant ainsi être constitué par une roue ou un disque portant des dents d'entraînement du tordeur sur une partie seulement de sa circonférence. Un tel mécanisme convient bien pour être combiné ou pour fonctionner en conjonction avec un sectionneur de fil également commandé par l'élément d'entraînement tournant ou fonctionnant en synchropisme avec lui à la fin de chaque opération de torsion des fils. Un mécanisme conforme à l'invention peut être monté avantageusement à l'extrémité de la sortie d'un équipement de mise en bottes de matière fibreuse ou en vrac, ou autres, par exemple du papier, au voisinage d'un poste d'alimentation en fil transversalement aux bottes. De préférence, les fils sont présentés au tordeur de fil de façon alignée lorsque celui-ci est constitué avantageusement par un pignon ayant une fente dont les joues sont évasées en direction d'un guide des fils pendant le fonctionnement d'un organe de prélèvement des fils agissant latéralement. Pour son emploi sur un équipement de mise en balles ou en bottes, le mécanisme de torsion des liens conforme à l'invention est associé de préférence avec des moyens d'alimentation en.fil situés sur les deux côtés de la botte, l'un de ces moyens étant de préférence du type mobile avec une aiguille ou un organe analogue pour mettre un fil en place en travers de la sortie des bottes afin qu'une botte chassée par cette sortie déplace le fil en boucle autour de sa face avant et de ses côtés. Le brin qui ferme la boucle autour de la botte doit alors être parallèle au fil fourni à partir du côté opposé de la botte, au moins au voisinage de la botte elle-même, de sorte que les fils puissent être prélevés par le mécanisme de torsion et tordus ensemble. Il est particulièrement avantageux ensuite que les fils tordus ensemble soient sectionnés à proximité du tordeur pour que le fil encerclant la botte reste serré et pour que le fil courant entre les moyens d'alimentation après la course de retour de l'aiguille laisse un fil raccordé et effectivement continu en travers de la face de l'équipement, prêt à être mis en boucle par la botte prochaine quand celle-ci quitte ltéquipement.De préférence, l'aiguille tire un fil d'une bobine fixe située sur l'autre côté de la machine pendant sa course de retour de sorte que le raccord arrive sur son propre côté de la botte et que les bottes sont liées avec des raccords se trouvant à des coins diamétralement opposés, ce qui égalise la consommation du fil à partir de chaque bobine d'alimentation. Un- aiguille préférée a, à son extrémité libre, une fente apte à recevoir une poulie tournant librement,se trouvant dans l'ensemble dans un plan parallèle au plan d'un fil ceinturant une botte, de façon à permettre une traction facile de ce fil à partir d'une bobine mobile avec lui mais permettant aussi de saisir le fil après torsion et de le tirer d'une autre bobine. Pour mieux faire comprendre l'invention et mieux en faire apprécier les avantages on donnera maintenant, à titre d'exemple, une description d'une réalisation de l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une représentation schématique d'un mécanisme de torsion de fils conforme à l'invention, - la figure 2 montre une botte quittant un équipement de mise en bottes et un appareil d'alimentation transversale d'un fil associé à cet équipement, --les figures 3 à 6 montrent différents états du mécanisme pendant son fonctionnement pour le ceinturage et le serrage d'un fil autour d'une botte, - la figure 7 est une représentation schématique analogue à la figure 1 mais se rapportant à une variante de réalisation comprenant un levier coudé et une barre coulissante, - la figure 8 est une vue partielle de bout d'une extrémité du mécanisme de la figure 7. La figure 1 illustre le cas d'un exemple d'un tordeur de fil - réalisé par un organe tournant portant un pignon 10 qui présente une fente radiale il capable de recevoir deux fils parallèles 12 et 13 à des positions différentes en sens radial si bien que la rotation de ce pignon provoque la torsion des deux fils ensemble sur les côtés opposés du pignon. Ces fils 12 et 13 sontsnormalementssétroitement proches l'un et l'autre, autant qu'il est possible en pratique, respectivement d'un côté et de l'autre, de l'axe du pignon tordeur 10.A ce dernier est associé un levier de prélèvement 14, monté pivotant, qui présente une extrémité libre 15, ou une partie dé sa longueur, qui est incurvée ou crantée est profilée pour recevoir et transférer un fil à l'intérieur de la fente du pignon 10 lorsque ce levier 14 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre sous l'effet d'un arbre 16. Ce mouvement de pivotement est commandé par un pignon 18 également calé sur l'arbre 16 et entraîné en rotation par une partie dentée 20 d'une crémaillère coulissante 21 montée dans des glissières appropriées (non représentées). Ainsi qu'on l'expliquera, le levier 14 de prélèvement du fil peut n'avoir à tourner que de 900 à 1800 seulement de sorte que le pignon 18 peut, si on le désire, être remplacé par un secteur denté. La rotation du pignon tordeur 10 a lieu grâce à un pignon denté 22 calé sur un arbre 23 qui porte aussi une roue dentée 24 relativement grande qui engrène avec le pignon tordeur 10. Une chaîne 25 réunit le pignon denté 22 avec un autre pignon denté calé sur un arbre 28 éloigné en sens axial d'un pignon 26. Celui-ci est entraîné en rotation par un secteur denté 32 qui se trouve à la périphérie d'un disque ou d'une roue 34 entraînée en rotation par un arbre 36. Le reste de la périphérie de cette roue ou de ce disque est lisse et le disque porte une came ou un doigt ou un galet 38 monté excentriquement et engagé dans une fente incurvée 42 d'un bras 46 se terminant à une extrémité par un secteur denté 48 qui coopère avec une autre rangée de dents 49 de la crémaillère 21, ce bras 42 étant monté pivotant autour d'un pivot 52. De préférence, la crémaillère 21 comprend aussi une lame 53 de cisaillement capable de sectionner les deux fils tordus, entre les torsions ou à l'endroit d'une torsion, au voisinage du pignon tordeur 10. Dans l'état visible sur la figure 1, la roue ou le disque tournant 34 est, par rapport à l'arbre 28. du pignon, à la moitié de la course de son mouvement de rotation entre le dégagement du secteur denté 32 et le réengagement de celui-ci avec le pignon calé sur cet arbre 28. La crémaillère coulissante 21 se trouve à sa position la plus élevée et le levier 14 de prélèvement du fil est à la limite extérieure de son mouvement dans laquelle l'extrémité 15 de prélèvement du fil est bien éloignée du voisinage de la fente du pignon tordeur et d'une rainure évasée 45 correspondante de guidage du fil creusée dans une plaque de montage 50.La fente du pignon tordeur est alignée elle-même avec cette rainure pour la réception desfilsl2 et 13 à tordre. On supposera que la roue 34 tourne en sens antihoraire et, quand ceci se produit, le secteur denté 32 vient engrener avec le pignon calé sur l'arbre 28 cependant que le galet 38 coopère avec la fente 42 pour faire tourner le bras 46 -en sens horaire par rapport à son pivot 52. Ceci oblige la crémaillère 21 à glisser vers le bas jusqu'à la limite inférieure de la course qui lui est permise si bien que le pignon 18 tourne en sens antihoraire faisant tourner l'extrémité 15 de prélèvement de fil du levier 14 également en sens anti-horaire pour prélever des fils et les introduire dans la fente du pignon tordeur.A la limite inférieure de la crémaillère coulissante 21, la partie incurvée de la fente 42 se trouve mise concentriquement à l'axe géométrique de l'arbre d'entraînement 36 si bien que la partie subséquente de la rotation de la roue dentée 54, qui correspond au moins au secteur denté 32, n'affecte pas la position du bras 46. Toutefois, cette rotation de la roue 34 provoque la rotation de l'arbre 28 et, ainsi, par l'intermédiaire de la chaîne 45, la roue dentée 24 provoque un nombre complet désiré de révolutions du pignon tordeur 10, de préférence 3 révolutions. Au moment où le secteur denté 32 cesse d'être engagé avec le pignon calé sur l'arbre 28, le galet 38 est à ltextrémité ou au voisinage de l'extrémité de la fente 42 éloignée du pivot 52.Toute rotation de la roue 34 revenant à sa position visible sur la figure 1 oblige le bras 46 à pivoter en sens anti-horaire par suite de traction du galet 38 sur la face intérieure de la fente 42, ce qui pousse la crémaillère 21 vers le haut et libère le levier de prélèvement des fils par rotation de celui-ci en sens horaire, l'une des extrémités de ce levier, qui ne sert pas au prélèvement, est alors utilisée pour repousser le fil tordu hors du pignon tordeur 10. De préférence, la crémaillère 21 est associée avec un couteau qui sert à sectionner le fil tordu à un endroit proche du pignon tordeur 10 et à laisser, ainsi, deux paires séparées d'extrémités tordues de fils. Une utilisation intéressante du mécanisme de torsion que l'on vient de décrire se fait sur un équipement de ceinturage automatique des bottes représenté par la figure 2 sur laquelle un piston est visible à sa position la plus avancée pendant qu'il éjecte une botte 56 d'une machine à botteler. Pendant l'éjection de cette botte 56, cette botte elle-même forme une boucle dans un fil 47 qui court entre une bobine fixe 57 et une bobine mobile 58 qui portent toutes deux une quantité de fil. Le fil est guidé avantageusement à partir de. la bobine 57 de façon à se trouver le long d'un côté de la botte 56 cependant que le fil venant de l'autre bobine 58 passe sur une poulie folle 59 disposée dans une ouverture qui est ménagée dans une aiguille 60 montée sur le même chariot porteur 62 que la bobine 58. Le chariot 62 est mobile dans un sens de rapprochement et d'éloignement du piston 55, comme indiqué par une flèche 631et l'aiguille 60 est assez longue pour parcourir un passage ménagé dans la face avant dupiston55,de façon à entraîner le fil qu'elle porte sur l'autre côté de la machine parallèlement au fil età à faible distance du fil-venant de la bobine 57 > à l'endroit indiqué par une flèche 65 qui montre où est monté pour fonctionner le mécanisme de torsion des fils. La figure 3 montre l'aiguille 60 à une plus grande échelle et elle montre aussi plus clairement le passage 66 ménagé dans le piston 55. La figure 4 montre l'aiguille 60 qui s'est déplacée sur la droite en empruntant le passage ménagé dans le piston cependant qu'une double torsion a été effectuée sur le fil par le mécanisme tordeur. L'emplacement de la coupe est indiqué par la référence 67, de sorte que, comme le montre la figure 5, l'aiguille 60 peut être retirée à travers le passage ménagé dans le piston tout en portant encore une longueur continue de fil entre les deux bobines 57 et 58. La figure 6 montre l'achèvement du retrait de l'aiguille 60, la botte étant prête à tomber et le fil disposé pour la formation d'une boucle au moment de l'éjection de la botte suivante. Il peut être préférable d'envelopper simultanément la botte avec plus d'un fil et ceci est la raison pour laquelle on peut voir sur la figure 1 trois rainures de guidage espacées prévues sur la plaque de montage 50. Chacune de ces rainures est associée à son propre pignon tordeur et à son propre levier de prélèvement du fil, de préférence actionnés tous par la même crémaillère 21 et avec leurs pignons tordeurs accouplés pour tournersen même temps que le pignon 10 représentà l'aide de moyens d'entraînement positifs convenables tels que des chaînes. Un mécanisme complet peut être monté entre deux plaques comme la plaque 50 visible sur la figure 1 et il est entendu que l'on peut apporter toutes variantes souhaitables aux moyens d'accouplement des différents organes. Bien entendu, il peut y avoir un levier de prélèvement de fil 14, 15, sur chaque côté de la plaque de montage 50. Diverses variantes sont possibles naturellement en ce qui concerne les positions relatives de la roue 34 portant un secteur denté, du ou des pignons 24 entraînant le ou les pignons tordeurs par exemple on peut employer un mode de transmission aboutissant à un pignon central faisant partie des trois pignons 24. Le secteur denté 48 pourrait être supprimé et la crémaillère 21 pourrait être remplacée par une tige ou une barre coulissante commandée par exemple par un vilbrequin et une bielle à partir d'un organe mû par la roue 24. De même, le levier de prélèvement 14, 15 pourrait être manoeuvré par une came plutôt que par une crémaillère et un pignon, ainsi que le couteau 53 qui pourrait être commandé par une came. Plus particulièrement, comme l'illustre la vue schématique de côté de la figure 7 et la vue partielle de bout de la figure 8 d'un dispositif comprenant un tordeur et un moyen de coupe réunis, trois roues dentées 24 sont entraînées par l'intermédiaire de pignons de renvoi 80 et d'un pignon denté 81 associé à une chaîne 82 transmettant un couple à la roue centrale 24, à partir d'un pignon 26 calé en rotation avec une roue dentée 83 qui est elle-même entraînée par intermittence par le secteur denté 32 d'une roue 34. La chaîne 82 est tenue tendue par un tendeur 84.A la place d'une crémaillère, le dispositif décrit ici comprend une barre 87 qui est montée coulissante en sens longitudinal dans des paliers 85 et qui est déplacée par des biellettes articulées 86 de part et d'autre d'un levier coudé 88, respectivement entre ce dernier et I'extrémité libre du bras 46 et ltextrémité supérieure de la barre 87. Cette derniere est munie de cames 89 qui sont disposées entre elles et les pignons 10 du tordeur et d'un couteau 90. Les pignons 10 du tordeur sont calés sur des pièces tournantes supportées dans des coussinets 91 qui sont logés dans des ouvertures 92 ménagées dans la plaque de montage 50. Sur la figure 7, un moyen 15de prélèvement des fils est représenté uniquement pour l'unité supérieure et un couteau 90 uniquement pour l'unité médiane bien que ces deux organes soient présents dans les trois unités de la même façon que sur la figure 8. Les cames comprennent dès doigts 93 qui s1étendent à partir de la barre coulissante 87 en ayant des trous ovales 94 dans lesquels s'engagent des pions 95 situés entre des disques 96 qui sont fixés à des axes 97 ; ceux-ci portent aussi des leviers de prélèvement de fil 14, 15 et s'étendent à travers la plaque de montage 50, entre des plaques 98 qui présentent toutes des rainures évasées 99 de réception des fils. Les plaques 98 sont boulonnées ensemble par leurs extrémités à travers la plaque de montage 50. Le tracé en trait plein du bras 46 sur la figure 7 montre une position extrême de pivotement de celui-ci autour du pivot 52 et le trait incomplet 46" en trait interrompu indique la position extrême opposée. Le tracé en trait plein montre aussi la came 38, qui est un galet, proche de l'endroit où elles trouve à la fin d'une opération de torsion sous l'effet du secteur denté 32. Le tracé 46' en trait interrompu montre une position de repos; le fonctionnement du couteau a lieu entre la position 46 et la position 46' quand les couteaux passent devant les fentes des pignons tordeurs par suite de l'effet des pions 95 dans un trou ovale 100 prévu dans une plaque coupante 107 montée coulissante grâce à d'autres trous ovales 102. Cet exemple que l'on vient de décrire du mécanisme avec cames de l'invention s'est révélé être extrêmement efficace, spécialement parce qu'il permet de régler de façon optimum l'action des cames pour le réglage du déplacement de la fente par rapport à l'intervention du couteau. On a également représenté sur la figure 1 les positions de repos et les postions extrêmes 15' et 15" du levier de prélèvement des fils, ce qui montre bien son fonctionnement à partir de sa position de repos, son déplacement en vue de l'introduction des fils,jusqu'à sa position de maintien des fils dans laquelle il est dessiné en trait plein. I1 est évident que la dimension des roues dentées, des pignons et du secteur denté doivent être choisies pour donner auxfilstordusle nombre de rotations que l'on désire, REVENDICATIONS 1 / Mécanisme de serrage d'un lien comprenant un tordeur tournant de fils capable de recevoir au moins deux fils substantiellement parallèles, un moyen d'entraînement en rotation de ee tordeur, caractérisé en ce qu'il comprend un élément tournant provoquant dans chaeune de ses phases de rotation à la fois la mise en position des films dans tordeur et une rotation convenable de celui-ci laissant les fils tordus en position de dégagement. 20/ Mécanisme selon la revendication i caractérisé en ce que le tordeur de fils est monté en position fixe par rapport à un organe de prélèvement pivotant des fils apte à introduire des fils parallèles dans le tordeur de fils. 30É Mécanisme selon ltune quelconque des revendications 1, 2 caractérisé en ce qu'il comprend en outre un couteau agissant en synchronisme avec l'élément tournant. 40/ Mécanisme selon la revendication 3 caractérisé en ee que le couteau est commandé par le moyen d'entraînement à la fin de chaque opération de torsion des fils. 50/ Mécanisme selon la revendication 4 caractérisé en ce que le couteau est disposé pour sectionner les fils à l'endroit intermédiaire de la torsion des fils sur un côté du tordeur. 60/ Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'élément tournant comprend une roue à entraînement sectoriel qui provoque la rotation du tordeur et une liaison à came qui lui est associée pour provoquer le coulissement des pièces commandant le moyen de prélèvement des fils. 70/ Mécanisme selon la revendication 6 caractérisé en ce que le moyen de prélèvement des fils est susceptible de coulisser en sens longitudinal. 80/ Mécanisme selon la revendication 7 caractérisé en ce que le moyen coulissant en sens longitudinal est accouplé avec la liaison à came au moyen d'un levier coudé. 9Q/ Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 7, 8, caractérisé en ce que moyen coulissant en sens longitudinal est muni d'une came au moins pour manoeuvrer une pièce tournante pourvue d'un bras de prélèvement. 100/ Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce que le moyen coulissant longitudinalement comprend une came au moins pour manoeuvrer un couteau coulissant destiné à sectionner les fils. 110/ Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 6, 7 caractérisé en ce que la pièce commandant le mouvement du moyen de prélèvement des fils comprend une crémail1ère coopérant avec un secteur denté faisant partie de la liaison à came. 120t Mécanisme selon la revendication 11 caractérisé en ce que la crémaillère est dentée pour engrener avec une roue dentée commandant le moyen de prélèvement des fils. 130/ Mécanisme selon la revendication 12 caractérisé en ce que la crémaillère est munie d'un moyen au moins de montage d'un couteau pour sectionner des fils tordus ensemble. 140/ Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 6 à 13 caractérisé en ce que la pièce commandant le moyen de prélèvement des fils agit aussi, pendant son coulissement, sur plusieurs moyens de prélèvement des fils qui sont espacés et synchronisés avec des tordeurs de fils. 150/ Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 6 à 14 caractérisé en ce que la liaison à came comprend un bras d'entraînement du moyen de prélèvement des fils monté pivotant et pouvant pivoter sous l'effet d'une came et d'un guide associés l'un avec la roue à entraînement sect-oriel et l'autre avec le bras d'entraînement. 160/ Mécanisme selon la revendication 15 caractérisé en ce que la came est fixe par rapport à la roue à entraînement sectoriel et le guide est une fente incurvée ménagée dans le bras et apte à recevoir la came. 170/ Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 6 à 16 caractérisé en- ce que la roue à entraînement sectoriel est une roue à secteur denté engrenant périodiquement avec une transmission de couple aboutissant à ùn pignon à fente faisant partie du tordeur. 180/ Mécanisme selon la revendication 17 caractérisé en ce que la transmission de couple comprend des engrenages qui imposent plusieurs tours au pignon du tordeur pour chaque phase d'entraînement produite par le secteur denté. 190/ Mécanisme selon la revendication 18 caractérisé en ce qu'il comprend une roue dentée relativement grande pour entraîner le pignon du tordeur et une transmission à pignons dentés et à chaîne pour entraîner ce dernier à partir de la roue à secteur denté. 200/ Equipement de mise en bottes d'une matière quelconque caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme de serrage des liens selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 disposé au voisinage d'un moyen d'alimentation en fil transversalement aux bottes. 210/ Equipement selon la revendication 20 caractérisé en ce qu'il comprend deux mécanismes d'alimentation en fil situés chacun sur des côtés opposés à des bottes. 220/ Equipement selon la revendication 21 caractérisé en ce que l'un des deux moyens d'alimentation en fil est mobile pour diriger le fil transversalement à une position d'évacuation des bottes après qu'une botte refoulée de cet équipement a repoussé le fil en boucle autour de sa face extrême avant et de ses faces latérales > afin de présenter des fils parallèles au mécanisme de serrage des liens. 230/ Equipement selon la revendication 22 caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme de serrage des liens selon la revendication 4 apte à laisser un fil effectivement continu grâce à un raccord réalisé par torsion, ce fil s'étendant à travers la sortie de ltéquipement en provenance des moyens d'alimentation. 240/ Equipement selon la revendication 23 caractérisé en ce qu'il comprend une aiguille d'alimentation en fil associée à un moyen d'alimentation en fil et apte à passer en travers/ta sortie de liéquipement jusqu' au mécanisme de serrage des liens et à tirer pendant sa course de retour un fil provenant d'une bobine fixe située du même côté que le mécanisme de serrage des liens en égalisant la quantité de fil utilisée en provenance de l'un et de l'autre côté et à produire des bottes présentant des torsions de serrage des fils situées à des angles diamétralement opposés.