Brevet FR2505725A1 — publié le 19821119

La présente invention est relative a la fabrication d'attaches pour assemblages et plus particulièrement à des attaches qui peuvent être utilisées dans une machine pour l'étiquetage et l'assemblage d'objets. Plusieurs types d'attaches pour l'étiquetage et l'assemblage d'objets sont connus. Selon un premier type, les attaches sont produites par moulage d'un groupe d'attaches individuelles, chacune d'entre elles étant composée d'un mince filament dispose entre une barrette transversale et une tête, et reliée par un col à une tige commune. Ces attaches peuvent être mises en place a l'aide d'un pistolet distributeur. Après la mise au point du type précédent d'attaches, il a ete découvert que ces attaches peuvent être améliorées de façon significative et inespérée par l'élongation du filament. De fait, les filaments sont étirés simultané- ment. Plusieurs procédés pour l'obtention d'attaches étirées ont ete proposes. Les groupes d'attaches sont moulés avec un filament légèrement conique sur une partie de leur longueur de façon à ce que l'élongation se propage jusqu'auxjonctions avec les barrettes transversales. Cependant, bien que ces procédés soient généralement efficaces, ils requierent un temps appréciable entre le moulage et l'élongation.En outre, bien que de mise en oeuvre aisée pour des matériaux cristallins facilement allongeables comme le nylon, ils sont moins pratiques pour des matériaux cristallins relativement rigides comme le polypropylène. Un autre inconvénient des matériaux comme le polypropylène est la tendance des barrettes transversales a être rabattues à leur jonction avec le filament, d'ou éventuellement un mauvais maintien des attaches et un bour- rage dans les appareils de distribution. La présente invention propose un procédé pour la fabrication d'un groupe d'attaches en deux phases. D'abord, le groupe d'attaches est moulé comme un ensemble d'attaches liées les unes aux autres, chaque attache comportant une partie extrême reliée par un filament au reste de l'attache. Ensuite, les attaches sont étirées simultanément alors que chauffées sur une partie déterminée de leur filament tout en protégeant les parties extrêmes d'un chauffage indesirable, le chauffage des filaments étant simultane pour tous les filaments du groupe d'attaches qui peuvent présenter une forme legerement conique sur une partie de leur longueur. Un chauffage indésirable des barrettes des attaches est évité par un masque ou un écran sélectif. Les attaches sont reliées par leurs extrémités à une tige commune et l'élongation des filaments est réalisee en utilisant des mâchoires qui saisissent la tige commune et l'autre extrémité des attaches. Il est aussi possible d'utiliser des attaches dont les extrémités opposées sont reliées a des tiges communes sur lesquelles s'exerce la traction nécessaire a l'élongation.Ainsi, le groupe d'attaches est engage dans un appareil d'e- longation avec des mâchoires qui saisissent les attaches à leurs extrémités opposées, puis les mâchoire sont éloignées pour enlever le mou dans les attaches ce qui permet un chauffage convenable des filaments, par exemple par un rayonnement infra-rouge, ensuite les mâchoires sont a nouveau eloi gonzes les unes des autres pour étirer simultanément les filaments, enfin les mâchoire sont rapprochées pour dégager le groupe d'attaches étirées et permettre leur enlèvement.Il est donc possible de former les attaches dans un moule a éléments séparables dont les parties peuvent s'éloigner les unes des autres de façon a étirer les attaches alors qu'elles sont soumises a un chauffage convenable. Un chauffage indésirable des barrettes transversales des attaches est évité par un masque ou un écran sélectif. Il peut être aussi nécessaire de de refroidir a l'aide d'un liquide réfrigérant au moins l'une des m choi- res. La puissance reçue par les attaches et la durée d'exposition détermic nent une quantité de chaleur inférieure au seuil de fusion des attaches, et notamment des filaments. Le chauffage est dirigé vers la jonction de chaque filament avec sa barrette transversale simultanément pour toutes les attaches d'un groupe d'attaches. Les attaches sont constituées d'une substance cristalline dont les molécules sont réorientées par l'élongation. La matière constitutive des attaches est sélectionnée parmi des nylon, polyéthylène, polypropylène, polyester et des résines d'acétal. On choisira notamment un polypropylène résistant a une élongation à froid. L';nvention sera explicitée de façon purement indicative a l'aide des dessins annexés a titre d'exemple non limitatif. La figure 1A est une vue en perspective d'un groupe d'attaches. La figure 1B est un agrandissement partiel d'une attache du type de celles présentées a la figure 1A. La figure 2A est urine vue de cte de l'appareil d'élongation utilisé pour la fabrication des groupes d'attaches montrées aux figures 1A et 1B. La figure 28 montre un autre type d'appareil d'élongation. La figure 3 est une vue en perspective d'un élément de chauffage utilise dans les appareils présentés aux figures 2A et 28. Les figures 4A et 4B illustrent des variantes de fabrication. La figure 5 est une vue en perspective d'un autre type d'attaches. Les figures 6A à 6C présentent des attaches avant étirage. L'on trouvera in fine une nomenclature des différents repères utilises au cours de la description. La figure 1A est une vue en perspective d'un groupe d'attaches (10) composé d'attaches individuelles (20-1) à (20-n) qui comportent chacune par exemple l'attache (20-1), une barrette transversale (20c) liée a une tête (20h) par un filament (20f). Les attaches (20-1) à (20-n) sont solidarisées à une tige commune (11) par l'intermédiaire de cols (20n) qui sont en saillie sur les barrettes transversales (20c). Bien que les filaments (20f) des attaches (20-1) à (20-n) apparaissent comme étant cylindriques sur la plus grande partie de leur longueur commen çant aux barrettes (20c), elles présentent normalement une partie legèrement conique. Ceci est illustré à la figure 1B qui présente un agrandissement partiel d'une attache (20-1). A titre indicatif,le diamètre peut être d'environ 5,59 mm au repère A disposé à 16,76 mm de la jonction (20j) du filament de l'attache (20-1) avec la barrette transversale (20c). Le diamètre du filament (20f) s' accroît graduellement jusqu'a 6,10 mn au repère B, puis 6,35 mm au repère C, pour atteindre 6,60 mm au repère D. Le groupe d'attaches montré aux figures 1A et 1B est étiré dans un appareil d'élongation (30) dont le principe de construction est présente à la figure 2A. L'appareil d'élongation (30) comporte une mâchoire extérieure (31), une mâchoire intérieure (32) et un masque ou écran à chaleur (33).La mâchoire extérieure (31) possède un évidement intérieur (3fur) pour la réception d'une des extrémités du produit à étirer et la mâchoire intérieure (32) présente un évidement similaire (32r) pour l'autre extrémité du produit. Toujours à la figure 2A on peut voir un groupe d'attaches non étirées dont seule la première (20-1) est visible à la figure 2B, la tête (20h) de l'attache est prise dans l'évidement intérieur (31r) de la mâchoire exterieure (31) et la tige commune (11) est prise dans l'évidement intérieur (32r) de la mâchoire intérieure (32). La mâchoire extérieure (31) présente un canal (31c) qui enserre une partie du filament t20f') près de la tête (20h'). La mâchoire intérieure (32) comporte un canal (32c). Dans le cas de la figure 2A, la mâchoire intérieure (32) est immobile et la mâchoire extérieure (31) peut être éloignée de la mâchoire intérieure, par exemple à l'aide d'un mécanisme hydraulique. Seulement une moitie de l'appareil d'élongation (30) est présentéeà la figure 2A et une partie symétrique est utilisée pour l'élongation d'un autre groupe d'attaches qui est relié au premier groupe d'attaches par une connection (22) constituée par un bâtonnet de coulée disposé entre les mâchoires. Après l'alimentation de l'appareil d'élongation (30) par des groupes d'attaches liés les un aux autres par un bâtonnet de coulée (22), l'attache (20-1') étant prise entre les mâchoires (31) et (32), la mâchoire extérieure (31) est éloignez pour enlever le mou dans les attaches en se déplaçant d'une position d'origine (31a) à une position intermédiaire (31b). Dans le cas général, l'élongation peut être effectuée par déplacement de la mâchoire extérieure (31) à une position extrême (31f). Pour accélérer l'élongation et pour faciliter l'étirage de matériaux plastiques cristallins résistants à une élongation, tel du polypropylène, une source de chaleur (40) convenable est utilisée. A cet effet , un masque ou écran à chaleur (33') est monté sur la mâchoire interne (32). La source de chaleur (40) comporte un support (41) et une lampe infrarouge (42) (élément de chauffage) à quartz. La chaleur de la lampe (42) est appliquée lorsque la mâchoire extérieure se trouve dans sa position d'origine (31a). La chaleur continue à être appliquée lorsque la mâchoire (31) atteint sa position extrême (31r) ce qui conduit à la production d'attaches du type de celles présentées a la figure lA. Lorsque l'élongation est achevée, la mâchoire (31) est rapprochée de l'autre mâchoire afin de permettre le dégagement des attaches étirées de l'appareil d'élongation (30). L'écran a chaleur (33) qui peut être monté sur la mâchoire interne (32) protege la barrette transversale (2Cc') d'un chauffage indésirable et en particulier pendant l'opération d'élongation.Le canal (32c) de la mâchoire interne (32) protège le col (20n') des attaches de façon que la traction de la mâchoire (32) soit appliquée a la tige commune (11'). La protection des cols (20n') évite qu'ils ne soient malencontreusement étirés tandis que la saisie de la tige commune (11') évite un dommage accidentiel de la barrette transversale (20c'). En outre, il convient de remarquer que le diamètre des cols (20n) est utilement inférieur à celui des filaments (20f') de même que l'ouverture ménagée dans les mâchoires (32) pour le passage des cols (20n). Dans l'appareil modifie présenté à la figure 28, qui est dans l'en semble le même que celui présenté à la figure 2A, la lampe (42) est maintenue dans une monture ajustable (43) de façon à diriger le chauffage vers la partie souhaitée du filament (20f). La monture (43) est ajustable selon des moyens connus en soi pour permettre un contrôle de la direction du rayonnement infra-rouge de la lampe (42). Une vue en perspective de la lampe (42) des figures 2A ou 2B est pré- sentée à la figure 3. Un tube de quartz (42q) enserre un enroulement résistif (42c) qui présente des pattes d'extrémité (42t-1) et (42t-2). Au dessus de l'enroulement (42c) est disposé un réflecteur interne (42r) qui renvoie orthogonalement le rayonnement infrarouge. Le réflecteur (42r) permet d'envoyer environ 85% de l'énergie du rayonnement vers les attaches. La lampe (42) peut être obtenue de la société "Hugo N. Cahnman, 125-10 Queens Boulevard, Kew Gardens, New York 11415, U.S.A.11. Elle a un spectre d'émission de 2 à 5 microns et dispense une température comprise entre 315 et 11000 C. La puissance H reçue de la source de chaleur (42) (lampe) et la durée T de l'exposition des attaches sont optimisées de façon à ce que la quantité de chaleur reçue par les attaches ne puisse déterminer la fusion des filaments. Une forme alternative d'attaches (24) est montrée à la figure 4A dans une mâchoire (35). Le filament (24f) est substantiellement cylindrique sur la majeure partie de sa longueur. Du fait de la puissance H, l'élongation a lieu comme montre à la figure 48. Comme le filament avant élongation est substantiellement cylindrique, il le reste après étirage. Cependant, il existe une petite zone conique (t) dans la vicinité de la tête (24h). Le filanient cylindrique (24f), bien que plus difficile à maîtriser, ne nécessite pas un moule aussi cher et évite la possibilité d'une zone d'épaisseur excessive qui pourrait conduire à une fracture malencontreuse pendant l'élongation. La figure 5 présente un groupe d'attaches (50) étirées, possédant deux filaments cylindriques (50-1) et des barrettes transversales (50c-1) et (50c-2) à leurs extrémités opposées auxquelles sont associées des tiges communes (11-1) et (11-2). L'une ou l'autre desdites tiges communes peut être utilisée pour l'alimentation d'un pistolet distributeur. L'autre tige commune (11-2) ou (11-1) donne de la rigidité au groupe d'attaches (50) et facilite leur manutention lorsqu'un chauffage convenable est employé. L'une des tiges communes peut être éliminée par cassure après élongation. Il est évident qu'une tige commune auxiliaire pour faciliter la manutention lors des opération d'élongation avec chauffage peut être utilisée pour d'autres types d'attaches.De plus, comme il est possible de faire simultanément une élongation des deux filaments (50-1) disposés autour d'une tète commune, celle-ci peut être sectionnée a l'aide d'un couteau ou de tout autre moyen connu en soi afin de former après découpe deux groupes d'attaches lies a une tige commune (11-1) respectivement (11-2). Les figures 6A a 6C présentent d'autres types d'attaches qui peuvent être étirées. A la figure 6A, l'attache A la figure 6C, la zone de diamètre minimum (27d) de l'attache (27) est a la jonction de deux cônes, l'un décroissant (27t-1) depuis la barrette transversale (27c), l'autre croissant (27t-2). Lorsqu'un chauffage uniforme est appliqué aux filaments (25f), (26f) et (27f) des figures 6A a 6C, l'élongation commence da#ns les zones de diamètre minimum (25d), (26d) et (27d) et progresse dans la direction des minima se succédant. Ainsi, dans le cas de la figure 6C, étant donne que le deuxième cône (27t-2) présente un épaulement supérieur à celui du premier cne (27t-1), l'élongation a lieu a la jonction des deux canes avant d'avoir lieu de façon significative dans la zone du cne (27t-2). NOMENCLATURE 10 groupe d'attaches 11 tige commune 20-1 à 20-n attaches 20c barrette transversale 20f filament 20h tête 20j jonction filament/barrette transversale 20n col 24 attaches 24f filament 24h tête 25 attache 25c barrette transversale 25d zone de diamètre minimum 25f filament 26 attache 26d zone de diamètre minimum 26f filament 27 attache 27c barrette transversale 27d zone de diamètre minimum 27f filament 27t-1,27t-2 cône de l'attache 27 30 appareil d'élongation 31 mâchoire extérieure 31a position d'origine 31b position intermédiaire 31c canal 31f position extrême 31r évidement 32 mâchoire extérieure 32c canal 32r évidement 33 masque ou écran de chaleur 35 mâchoire 40 source de chaleur 41 support 42 lampe 42c enroulement résistif 42q tube de quartz 42r réflecteur 42t-1,42t-2 patte d'extrémité 43 monture ajustable 50 groupe d'attaches 50-1 filament cylindrique 50c-1,50c-2 barrette transversale t zone conique REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de groupes d'attaches caractéPr8é par - le moulage du groupe d'attaches comme un ensemble d'attaches liées les unes aux autres, chaque attache comportant une partie extrême reliée par un filament au reste de l'attache, - l'élongation simultanée des attaches individuelles alors que chauffées sur une partie déterminée de leur filament tout en protégeant les par ties extrêmes d'un chauffage indésirable, le chauffage des filaments étant simultané pour tous les filaments d'un groupe d'attaches. 2. Procédé selon la revendication 1 coractdrisé par des filaments légèrement coniques sur une partie de leur longueur. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractdrisd en ce que les atta ches sont reliées 9 une de leurs extrémités à une tige commune et que l'élongatioei des filaments est réalisée en utilisant des mâchoires qui saisissent la tige commune et l'autre extrémité des attaches. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les attaches sont reliées à leurs extrémités opposées par des tiges communes et que l'élongation est réalisée en utilisant des machoires qui saisissent les tiges communes. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes caraate'risé en ce que le chauffage est obtenu par un rayonnement infra-rouge. 6. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le groupe d'atta ches est engage dans un appareil d'élongation avec des mâchoires qui sai sissent les attaches à leurs extrémités opposees, que les mâchoires sont éloignées pour enlever le mou dans les attaches ce qui permet un chauffage convenable des filaments, qu'ensuite les mâchoires sont à nouveau éloignées les unes des autres pour étirer simultanément les filaments, qu'enfin les mâchoires sont rapprochées pour dégager le groupe d'attaches étirées et permettre leur enlèvement. 7, Procédé selon la revendication 6 caractérisé par le refroidissement d'au moins l'une des mâchoires par un liquide réfrigérant. 8. Procédé selon la revendication 7 caroctdrisd en ce que la puissance reçue par les attaches et la durée d'expos.tion déterminent une quantité de chaleur inférieure au seuil de fusion des attaches, et notamment des fi laments. 9. Procédé selon la revendication 1 caractdrisd en ce que le groupe d'atta ches est forme dans un moule à éléments séparables dont les parties peu vent s'éloigner les unes des autres de façon a étirer les attaches alors qu'elles sont soumises a un chauffage convenable. 10. Procédé selon la revendication 1 áracteri8d en ce que le chauffage est dirigé vers la jonction de chaque filament avec sa barrette transversale simultanément pour toutes les attaches d'un groupe d'attaches. 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes coractérisé en ce que les attaches sont constituées d'une substance cristalline dont les mole- cules sont réorientées par l'élongation. 12. Procédé selon la revendication 11 caractérisé on ce que la matière consti tutive des attaches est sélectionnée parmi des nylon , polyethylène, poly propylène, polyester et des résines d'acétal. 13. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les attaches sont moulées en polypropylène qui résiste à une élongation à froid.