Brevet FR2623737A1 — publié le 19890602

La présente invention a pour objet un dispositif de ligaturage de tiges croisées. Il est nécessaire -dans différentes branches de l'industrie de lier des tiges de faible section qui se croisent perpendiculairement ou selon un angle différent. C'est le cas par exemple dans la réalisation d'armatures de ferraillage, pour le béton armé qui sont réalisées par croisement de tiges d'acier de faible section liées perpendiculairement les unes aux autres ou sur des fils de précontrainte suivant une trame déterminée par une étude préalable. Le ligaturage s'effectue de manière manuelle, ce qui est long et fastidieux. Pour y remédier, on a proposé des systèmes de pinces utilisant des agrafes préfabriquées. C'est un progrès qui cependant limite l'opération qui reste manuelle De plus, les agrafes doivent être préfabriquées et sont donc couteuses. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif permettant de réaliser des ligatures de manière mécanisée. Un tel dispositif permet de concevoir une automatisation de la réalisation des armatures dans le cas où il est utilisé à cet usage. Un autre but de l'invention est de réaliser un dispositif qui soit apte à fonctionner à partir d'un rouleau de fil de fer débité en tronçon au fur et à mesure. Cette disposition de l'invention présente l'avantage de rendre son fonctionnement particulièrement économique et en outre de lui conférer une grande autonomie de fonctionnement. A cet effet, le dispositif selon l'invention de ligaturage de tiges croisées à partir d'un fil de fer débité en tronçon, se caractérise essentiellement en ce que il est constitué - d'un fourreau doté de moyens de maintien des tiges en position pendant l'opération, - d'une tête mobile, dans le dit fourreau, en rotation et suivant un mouvement de translation axiale, - d'un moyen de préhension du tronçon de fil par la tête mobile, - d'un moyen de distribution du tronçon de fil à la tête mobile, le dit tronçon étant obtenu à partir d'un rouleau d'alimentation. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la tête mobile est dotée de deux dents se faisant face, entre lesquelles sont logées les tiges à lier, les dites dents étant dotées de perçage à travers lesquels passe, sous les tiges à lier, le tronçon de fil distribué à partir d'un moyen conférant au dit tronçon une courbure en arc-de-cercle et la tête mobile subit de manière mécanique conjointement une rotation et une translation vers le haut qui a pour effet de réaliser la ligature. Le dispositif selon l'invention peut être facilement mécanisé et s'intégrer dans un ensemble automatisé pour la réalisation d'armatures de ferraillage, mais il va de soi qu'il peut être employé dans tout autre secteur de'la technique où il est néces saire de réaliser des ligatures. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparat- tront à la lecture de la description ci-après d'une forme préférée de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins joints- dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe schématique' du dispositif selon l'invention, - les figures 2, 3 et 4 sont des vues partielles des composants du dit dispositif. Tel que représenté aux dessins annexés (figure 1), le dispositif selon l'invention est constitué d'un fourreau tubulaire 1 doté de moyens de maintien de tiges en position pendant l'opération. De préférence, ces moyens sont constitués par deux fentes 2 verticales perpendiculaires de la rive inférieure du fourreau (figure 2), c'est à dire en fait, quatre fentes disposées suivant des rayons. Dans le fourreau 1 est montée une tête 3 de ligaturage. La tête 3 est constituée par un rondin maintenu en position par une bague 4 et par un ressort 5 le poussant vers le bas. Une extrémité 6 du rondin constituant la tête est saillante hors du fourreau pour coopérer avec des moyens de mécanisation. A cet effet, cette extrémité 6 de la tête peut être conformée en un engrenage pour coopérer avec tout moyen d'actionnement qui peut ête comme représenté à la figure 1, une crémaillère montée en extrémité d'un vérin 7. L'extrémité inférieure de la tête 3 est dotée de deux dents 8 en face l'une de l'autre sur un même diamètre (figure 3). Chacune des dents est dotée d'un moyen de préhension du fil qui est de préférence constitué par un perçage 9 (figure 3) dans lequel passe le tronçon de fil. De préférence, les perçages 9 qui sont en vis à vis, sont évasés pour faciliter la pénétration. On peut également concevoir sans sortir du cadre de l'invention que les moyens de préhension du tronçon de fil soient constitués par des crochets dont seraient munies chacune des dents à son extrémité. Suivant une forme préférentielle de réalisation de l'invention, chaque dent 8 de la tête 3 présente une face 10 orientée suivant une génératrice de la tête et une face 11 en forme de rampe hélicbdale, les faces 11 étant orientées en sens opposé. La tête 3 est alimentée en tronçons de fil par un moyen de distribution qui confère au tronçon une courbure en arc-de-cercle afin de faciliter son introduction dans les perçages 9 des dents qui sont alignés. A cet effet, le fil est distribué depuis un rouleau d'alimentation par un tube 12 présentant au moins une courbure en arc-decercle et qui est raccordé au fourreau. De préférence, le tube est rigide et présente la forme d'une hélice cylindrique dont l'extrémité vient en biais par rapport au perçage des dents et au fourreau 11. On peut cependant concevoir que le tube présente une certaine souplesse ou qu'il soit pour partie rigide et pour partie souple. On peut également concevoir que le moyen conférant au tronçon de fil une courbure en arc-de-cercle, soit constitué par une pièce de forme cylindrique, fixe ou rotative, autour d'une portion de laquelle le fil passe. Le tube est alimenté en fil découpé en tronçon à partir d'un dispositif qui exerce une traction ou une poussée et qui coopère avec un dispositif de sectionnement. A cet effet, le fil est pincé par deux jeux de mâchoires 13, chacun des jeux étant constitué de deux mâchoires inclinées dans le sens d'avancement du fil et ramenées en position par un ressort de rappel. L'un des jeux de mâchoire 13 est monté sur une platine mobile 14 actionnée par un vérin en sorte de lui conférer un mouvement dans l'axe du fil. En aval des jeux de mâchoires est disposée une filière fixe 15 à travers laquelle passe le fil et une filière 16 montée à frottement sur 1a précédente dont le perçage est dans une position alignée avec celui de la précédente et dans une autre position, le changement de position étant provoqué par un vérin, décalé par rapport au perçage de la précédente, ce qui provoque le sectionnement du fil. Le tube 12 étant monté dans la filière mobile, est de préférence souple à ce niveau pour admettre les déformations générées par le déplacement de la filière mobile. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant. Le fourreau est placé sur le croisement de deux tiges qui sont introduites dans les fentes verticales 2 et entre les dents de la tête 3. Le fil est débité depuis les filières en une pluralité de tron çons au fur et à mesure de la poussée des mâchoires 13. Les tronçons se poussent les uns dans les autres dans le tube 12. La longueur des tronçons est connue et réglable en fonction des besoins par action sur la course de la platine mobile 14. Lors de son parcours dans le tube 12 en hélice cylindrique, le fil va se voir imposer un rayon de courbure déterminé, fixé par la forme du tube. On peut admettre que dans le cas où le tube 12 est déformable, il soit possible de régler le rayon de courbure du fil. Cette disposition de l'invention permet de faire sortir à l'extrémité du tube 12 un tronçon de fil dont le parcours libre hors du tube est parfaitement déterminé, ce qui lui permet de s'introduire sans difficulté dans les perçages 9 des dents 8 de la tête de ligaturage 3. La tête mobile 3 est conçue pour avoir un mouvement de rotation qui par glissement sur les tiges des rampes hélicoidales 10 des dents 8, va lui conférer un mouvement ascendant de recul par rapport aux tiges à lier. Au cours de ce déplacement, le fil s'enroule autour des tiges puis s'entortille sur lui-même lors de la rotation ascendante de la tête. Dans cette phase, comme illustré en figure 4, le fil frotte dans le fourreau 1 et est soumis à une tension par glissement de ses extrémités dans les perçages 9 de la tête 3. En fin de rotation, la ligature est terminée. I1 est alors procédé à la coupe d'un tronçon de fil puis au retour de la filière mobile dans l'alignement de la filière fixe. La tête est ensuite ramenée en position de départ où les perçages 9 des dents 8 sont en face de l'orifice de sortie du fil par le tube 12. L'opération peut alors recommencer tant que s'effectue l'alimentation en fil à partir du rouleau (non représenté au dessin). La mécanisation du dispositif objet de l'invention peut être réalisé par tous moyens connus. On peut concevoir par exemple que la tête 3 soit actionnée par un servo-moteur tournant à l'envers jusqu'à buter contre un cliquet ou tout autre dispositif connu. Plusieurs dispositifs de ligaturage selon l'invention peuvent être montés en batterie pour réaliser de manière mécanisée plusieurs ligatures de manière simultanée. Cela ouvre la voie à la réalisation de bans de ligaturage automatisés, notamment pour la réalisation d'armatures préfabriquées pour le béton armé. Le fil utilisé est un fil standard, ce qui permet une importante économie. I1 va de soi que le dispositif selon l'invention peut recevoir des aménagements et des variantes dans le domaine des équivalents techniques sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS R1/ Dispositif de ligaturage de tiges croisées à partir d'un fil de fer débité en tronçons, caractérisé en ce qu'il est cons titué - d'un fourreau (1) doté de moyens (2) de maintien des tiges en position pendant l'opération, - d'une tête (3) mobile dans le dit fourreau (1) en rota tion et suivant un mouvement de translation axiale, - d'un moyen de distribution du fil à la tête mobile (3), - d'un moyen de préhension du tronçon de fil par la tête mobile. R2/ Dispositif de ligaturage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tête mobile (3) est doté de deux dents (8) se faisant face, entre lesquelles sont logées les tiges à lier, les dites dents étant dotées de perçages (9) à travers les quels passe sous les tiges le tronçon de fil distribué à partir d'un moyen (12) lui conférant une courbure suivant un rayon et que la tête mobile subit de manière mécanique con jointement une rotation et une translation vers le haut qui a pour effet de réaliser la ligature. R3/ Dispositif de ligaturage selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la tête (3) est dotée de deux dents en face l'une de l'autre entre lesquelles sont logées les tiges lors du positionnement initial du dispositif. R4/ Dispositif de ligaturage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de préhension du tronçon de fil par la tête mobile est constitué de deux perçages 9, un sur chaque dent, au travers desquels le fil est guidé depuis le moyen de distribution. R5/ Dispositif de ligaturage selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que chaque dent (8) présente une face (10) orientée suivant une génératrice et une face (11) en forme de rampe hélicoidale, les dites faces d'une des dents étant en sens opposé par rapport à celles de l'autre dent. R6/ Dispositif de ligaturage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de distribution du tronçon de fil confère à celui-ci une courbure en arc-de-cercle. R7/ Dispositif selon la revendication 1 et la revendication pré cédente caractérisé en ce que le moyen de distribution de tronçons de fil conférant à ceux-ci une courbure en arc-de cercle, est un tube (12) souple et/ou rigide présentant au moins une courbure en arc-de-cercle. R8/ Dispositif de ligaturage selon la revendication précédente caractérisé en ce que le tube est en forme d'hélice cylindri que. R9/ Dispositif de ligaturage selon les revendications 1 et 8 caractérisé en ce que le tube (12) débouche en biais dans le fourreau (1) par rapport à la tête (3) et aux perçages (9) de ses dents. R10/ Dispositif de ligaturage selon la revendication 1 caractéri sé en ce que le moyen de distribution est associé à un moyen de traction du fil et de poussée de celui-ci dans le tube et à un moyen de sectionnement du fil. Rll/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de maintien des tiges pendant l'opération sont des fentes (2) verticales du fourreau (1).