Brevet FR2681000A1 — publié le 19930312

Tête d'agrafage sans frottement La présente invention concerne une tête d' agrafage comprenant, sur un bâti, un corps qui supporte un élément coupeur-plieur mobile coopérant avec le nez de prise de fil d'un mandrin escamotable, situé à hauteur de l'extrémité de sortie, conformée en cisaille, d'un guide-fil et placé dans le trajet de déplacement vers une enclume de rivetage, d'un barreau pousseur reçu dans un logement ménagé dans l'élément coupeur-plieur. L'utilisation de têtes d'agrafage de ce type est largement répandue, en particulier pour l'assemblage des parties constitutives de caisses ou cageots en bois ou d'emballages en cartons produits à l'état plié. Comme on le sait, ces têtes d'agrafage permettent cycliquement de réaliser chaque agrafe à poser dans un fil métallique continu. Après le formation de l'agrafe par interaction de l'élément coupeur-plieur en mouvement avec la cisaille du guide-fil et le nez du mandrin saisissant le fil issu de ce dernier, l'élément coupeur-plieur retenant l'agrafe formée est déplacé, conjointement avec le barreau pousseur légèrement rentré, jusqu'à venir en contact avec l'article à agrafer reposant sur l'enclume de rivetage, puis le barreau pousseur coulisse dans l'élément coupeur-plieur pour poser l'agrafe. Le barreau pousseur coulisse plus précisément, avec un contact métal sur métal, dans des glissières latérales de son logement de réception dans l'élément coupeur-plieur, qu'il convient donc de lubrifier en permanence. Or le lubrifiant, fluidisé par l'échauffement dû à la cadence élevée d'agrafage, a tendance à fuir et à goutter sur les articles à agrafer qui étant ainsi tachés sont difficilement commercialisables et doivent même être mis au rebut lorsqu'il s'agit d'emballages en carton. La présente invention se propose de remédier à cet inconvénient et, pour ce faire, elle a pour objet une tête d'agrafage du type spécifié en introduction qui se caractérise en ce que le barreau pousseur ainsi que son logement de réception sont arqués concentriquement à un même axe autour duquel deux leviers, respectivement solidaires par une extrémité du barreau pousseur et de l'élément coupeur-plieur, sont montés pivotants par leurs secondes extrémités retenues côte-à-côte, par des moyens d'immobilisation axiale, entre deux flasques constituant le corps de la tête d'agrafage, un jeu étant en outre ménagé de tous côtés entre le barreau pousseur et la paroi de son logement de réception dans l'élément coupeur-plieur. On dispose ainsi d'une tête d'agrafage dont les deux pièces mobiles l'une dans l'autre, sont exemptes de tout frottement, ceci grâce au jeu existant entre elles, rendu possible par leur forme et leur montage particulier, tels que proposés par l'invention. Dès lors, aucune lubrification n'est nécessaire, de sorte que tous les articles agrafés produits ont une présentation commerciale irréprochable. Pour garantir un écartement absolument fixe entre les leviers et donc un jeu parfaitement constant entre le barreau pousseur et son logement de réception, les moyens d'immobilisation axiale comprennent, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, un tirant sensiblement parallèle à l'axe de pivotement des leviers, qui maintient les secondes extrémités de ces derniers plaquées l'une contre l'autre et contre les surfaces intérieures des flasques, avec interposition de paliers de rotation, par sa tête prenant appui contre la surface extérieure de l'un des flasques et par un organe de précontrainte élastique, de préférence constitué par un empilage de rondelles ressorts, repoussé contre la surface extérieure du second flasque par un écrou vissé sur l'extrémité libre filetée du tirant. Avantageusement, les secondes extrémités des leviers présentent la forme de talons et les paliers de rotation sont des paliers à billes dont les chemins de roulement sont définis par des gorges usinées respectivement dans les surfaces en vis-à-vis des talons des leviers et des flasques. Selon une autre caractéristique de l'invention, les talons des leviers sont en forme de secteurs circulaires égaux ou de préférence inférieurs à un demi-cercle, ceci pour prévenir tout contact dommageable entre les leviers et l'article à agrafer lors de la dernière phase d'agrafage. Pour assurer un montage simple de la tête d'agrafage, l'élément coupeur-plieur présente en outre, dans sa partie opposée à l'enclume de rivetage, une découpe centrale définissant deux branches latérales par l'une desquelles l'élément coupeur-plieur se fixe au levier associé, tandis que le second levier se fixe à une membrure solidaire du dos du barreau pousseur avec lequel elle délimite une découpe ouverte en direction de l'enclume de rivetage pour s'engager sans contact dans la découpe de l'élément coupeur-plieur. En outre, les deux flasques sont avantageusement utilisés, l'un pour supporter le guide-fil et l'autre pour supporter le mandrin escamotable. Enfin et pour permettre un agrafage en biais, comme cela est souhaité sur les emballages en cartons, le barreau pousseur et son logement de réception dans l'élément coupeur-plieur s' inscrivent dans une enveloppe conique centrée sur l'axe de pivotement des leviers. Un mode de réalisation préféré de la tête d'agrafage conforme à l'invention va maintenant être décrit plus en détails, mais uniquement à titre d'exemple non-limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe horizontale de cette tête d'agrafage - la figure 2 en est une vue en coupe longitudinale selon la ligne brisée Il-Il de la figure i ; et - la figure 3 est un agrandissement d'un détail de la figure i La tête d'agrafage l, représentée sur les figures i et 2 équipe une machine à agrafer qui est intégrée dans une installation de fabrication de cartons d'emballage à l'état plié, pour assembler les deux pans libres Pi, P2, rabattus ltun sur l'autre, de flans pré-découpés en carton provenant en succession d'une plieuse. A cette fin, la tête d'agrafage l est, d'une manière connue en soi, déplaçable en va-et-vient selon la direction de défilement D des flans en carton F, grâce à des bras de support oscillants 2,3 par lesquels, elle est suspendue au bâti, non représenté, de la machine, au-dessus d'une enclume de rivetage mobile 5 sur laquelle glissent les deux pans superposés Pi, P2 à agrafer de chacun des flans avançant en continu. Comme la plupart des têtes d'agrafage industrielles, celle qui fait l'objet de la présente invention est conçue pour, à chaque cycle d'agrafage, successivement former une agrafe dans un fil métallique continu F et la poser. Pour ce faire, elle comprend un élément coupeur-plieur 6 recevant un barreau pousseur 8 dans un logement 7 ouvert frontalement sur toute sa hauteur, l'un et l'autre étant déplaçables en direction de l'enclume 5. Elle comprend également un mandrin escamotable 9 dont le nez de prise de fil 10, d'une largeur à peine inférieure à celle du logement 7 de l'élément 6, est placé entièrement dans le trajet du barreau pousseur 8 tout en étant situé dans l'alignement d'un guide-fil il dont l'extrémité de sortie constitue une cisaille fixe 12 au ras de la trajectoire d'une arête tranchante latérale de l'élément 6. Ainsi, le fil F, saisi à la sortie du guide-fil 11, par le nez du mandrin 9, est tout d'abord sectionné, au contact de la cisaille fixe 12, par l'élément coupeur-plieur 6 déplacé vers le bas, puis le tronçon de fil sectionné est coudé par ce dernier sous la forme d'une agrafe A retenue entre les parois latérales de la base de son logement 7. Poursuivant son mouvement descendant, l'élément coupeur-plieur 6 amène alors cette agrafe au contact du flan à agrafer, après escamotage du mandrin 9 par le barreau pousseur 8 déplacé conjointement en léger retrait à l'intérieur du logement 7. Le barreau pousseur 8 intervient alors pour enfoncer et poser l'agrafage en coopération avec l'enclume de rivetage 5. La tête d'agrafage 1 selon l'invention se distingue toutefois des têtes classiques par le fait que le barreau pousseur 8 est logé avec un léger jeu 13, en pratique de 0,2 à 1 mm, à l'intérieur de l'élément coupeur-plieur 6, comme on le voit mieux sur la figure 3. Cette figure montre encore que le barreau pousseur 8 présente, de façon connue en soi, une section rectangulaire avec deux nervures latérales 8a, 8b pénétrant respectivement dans deux rainures latérales de l'élément 6, dans lesquelles viennent se former et sont retenues les pattes de l'agrafe à poser. Selon l'invention, le barreau pousseur 8 ainsi que l'élément 6, avec son logement 7, sont en outre cintrés selon un arc concentrique à un axe commun X et sont respectivement solidaires des extrémités libres de deux leviers parallèles 14, 15 montés pivotants, autour de cet axe, par leurs extrémités opposées en forme de talons évidés sensiblement semi-circulaires 16, 17, retenues entre des flasques latéraux 18, 19 constituant le corps de la tête d'agrafage. Les bras oscillants 2, 3 de cette dernière sont respectivement solidaires de ces flasques 18, 19 dont l'un supporte le guide-fil 11 et l'autre le mandrin 9 par un prolongement 20 contournant l'élément coupeur-plieur 6. Comme le montre la figure 1, les leviers 14, 15 sont immobilisés axialement entre les deux flasques 18, 19 par un tirant 21 parallèle à l'axe X. Depuis sa tête 22 qui s'appuie contre la surface extérieure 23 du premier flasque 18, ce tirant 21 traverse un perçage 24 de ce dernier, puis s'étend à l'intérieur des évidements semi-circulaires 16a, 17a des talons 16, 17 des leviers, avant d'émerger à travers un perçage 25 du second flasque 19, par son extrémité libre filetée 26 sur laquelle se visse un écrou 27, doublé d'un contre-écrou 28, qui comprime un empilage de rondelles-ressorts 29 contre la surface extérieure du second flasque. Sur la figure 1, on peut également voir que des paliers à billes 30 à 32 sont respectivement interposés, d'une part, entre les talons 16, 17 des leviers 14, 15 et, d'autre part, entre chacun d'eux et la surface intérieure du flasque 18, 19 situé en regard. Les chemins de roulement de ces paliers à billes consistent en des gorges, telles que 33, usinées selon le même rayon concentriquement à l'axe X, dans les surfaces intérieures des flasques 18, 19 et les surfaces latérales des talons 16, 17 des leviers 14, 15, toutes sensiblement perpendiculaires à ce même axe. Les billes 34 des paliers extérieurs 30 et 32 sont retenues dans les gorges 33 des flasques 18, 19, alors que celles du palier centrale 31 sont retenues dans la gorge 33 du talon 17 du levier 15 portant l'élément coupeur-plieur 6. En se reportant conjointement aux figures 1 et 2, on observera encore que l'élément coupeur-plieur 6 présente à sa partie supérieure la forme d'une fourchette dont l'une des branches 35, par un prolongement latéral 36 coudé vers l'arrière, vient se fixer latéralement, par des vis telles que 37 (figure 1), à l'extrémité libre du levier 15, pour assurer la solidarisation de l'élément 6 à ce dernier. Quant au barreau pousseur 8, il est solidaire d'une membrure arrière 38 le long de laquelle il se fixe, au moyen de vis telles que 39 (figure 1), à l'extrémité libre de son levier 14, cette membrure 38 délimitant en outre, avec le barreau pousseur 8, une découpe 40 ouverte vers le bas, qui s'engage sans contact dans la découpe 41, ouverte vers le haut, définie entre les deux branches supérieures 35, 42 de l'élément coupeur-plieur 6. On notera également que des excroissances 43 percées d'oeillets sont formées au sommet de la membrure 38 et de l'élément 36 pour l'accouplement des leviers pivotants 14, 15 à des mécanismes d'actionnement respectifs non-représentés qui animent l'élément coupeur-plieur 6 et le barreau pousseur 8 de la séquence de mouvements sus-décrite assurant la formation puis la pose d'une agrafe. Sur la figure 2, seule l'excroissance 43 liée au barreau pousseur 8 est représentée, celle de l'élément coupeur-plieur étant formée sur la branche 35 de ce dernier, non visible sur cette figure. Au cours de cette séquence de mouvements, la précontrainte exercée par les rondelles-ressorts 29 sur le montage pivotant des talons 16, 17 des leviers 14, 15 entre les flasques 18, 19, garantit un écartement fixe entre ces leviers et maintient donc un jeu 13 constant entre le barreau pousseur 8 et l'élément coupeur-plieur 6, en particulier lors de leur mouvement relatif final, qui se fait donc sans frottement mutuel et ne nécessite aucune lubrification. Pour être complet, on fera encore observer en revenant à la figure 2 que les talons 16, 17 des leviers 14, 15 présentent la forme de secteurs circulaires couvrant un angle légèrement inférieur à 180 pour, dans leur position de pivotement extrême vers l'avant, ne pas venir heurter les flans à agrafer circulant sous la tête d'agrafage. Par ailleurs et comme le montre la figure 1, le barreau pousseur 8 et l'élément coupeur-plieur 6 s'inscrivent dans une enveloppe conique d'axe X, ceci pour permettre un agrafage en biais plus efficace des bords en chevauchement mutuel des pans Pi, P2 des flans en carton. Bien qu'ayant été décrite dans son utilisation sur une machine à agrafer des flans en cartons, la tête d'agrafage selon l'invention peut bien entendu équiper, avec les mêmes avantages, tout autre type de machines à agrafer, telles que celles qui servent à assembler des caisses et cageots en bois. REVENDICATIONS 1. Tête d'agrafage comprenant, sur un bâti, un corps (18, 19) qui supporte un élément coupeur-plieur mobile (6) coopérant avec le nez de prise de fil (10) d'un mandrin escamotable (9), situé à hauteur de l'extrémité de sortie (12), conformée en cisaille, d'un guide-fil (11) et placé dans le trajet de déplacement vers une enclume de rivetage (5), d'un barreau pousseur (8) reçu dans un logement (7) ménagé dans l'élément coupeur-plieur (6), caractérisée en ce que le barreau pousseur (8) ainsi que son logement de réception (7) sont arqués concentriquement à un même axe (X) autour duquel deux leviers (14-15), respectivement solidaires par une extrémité du barreau pousseur (8) et de l'élément coupeur-plieur (6), sont montés pivotants par leurs secondes extrémités (16, 17) retenues côte-à-côte, par des moyens d'immobilisation axiale, entre deux flasques (18, 19) constituant le corps de la tête d'agrafage, un jeu (13) étant en outre ménagé de tous côtés entre le barreau pousseur (8) et la paroi de son logement de réception (7) dans l'élément coupeur-plieur (6). 2. Tête d'agrafage selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens d'immobilisation axiale comprennent un tirant (21) sensiblement parallèle à l'axe (X) de pivotement des leviers, qui maintient les secondes extrémités (16, 17) de ces derniers plaquées l'une contre l'autre et contre les surfaces intérieures des flasques (18, 19), avec interposition de paliers de rotation (30 à 32), par sa tête (22) prenant appui contre la surface extérieure de l'un des flasques (18) et par un organe de précontrainte élastique (29), repoussé contre la surface extérieure du second flasque (19) par un écrou (28) vissé sur l'extrémité libre filetée du tirant (21). 3. Tête d'agrafage selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit organe de précontrainte est constitué par un empilage de rondelles-ressorts (29). 4. Tête d'agrafage selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que les secondes extrémités des leviers présentent la forme de talons (16, 17) et les paliers de rotation sont des paliers à billes (30 à 32) dont les chemins de roulement sont définis par des gorges (33) usinées respectivement dans les surfaces en vis-à-vis des talons des leviers et des flasques (18, 19). 5. Tête d'agrafage selon la revendication 4, caractérisée en ce que les talons (16, 17) des leviers (14, 15) sont en forme de secteurs circulaires égaux ou de préférence inférieurs à un demi-cercle. 6. Tête d'agrafage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'élément coupeur-plieur (5) présente, dans sa partie opposée à l'enclume de rivetage (5), une découpe centrale (41) définissant deux branches latérales (35, 42) par l'une desquelles l'élément coupeur-plieur se fixe au levier associé (15), tandis que le second levier (14) se fixe à une membrure (38) solidaire du dos du barreau pousseur (8) avec lequel elle délimite une découpe (40) ouverte en direction de l'enclume de rivetage pour s'engager sans contact dans la découpe (41) de l'élément coupeur-plieur (6). 7. Tête d'agrafage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'un des flasques (18) supporte le guide-fil (11) et le second (19) supporte le mandrin escamotable (9). 8. Tête d'agrafage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le barreau pousseur (8) et son logement de réception (7) dans l'élément coupeur-plieur (6) s'inscrivent dans une enveloppe conique (C) centrée sur l'axe (X) de pivotement des leviers.