Brevet FR2759124A1 — publié le 19980807

LIGATURE ET PINCE A LIGATURER DESCRIPTION L'invention est relative à une ligature, par exemple pour le ligaturage des armatures pour le béton, et à la pince manuelle ou automatique pour la mise en oeuvre de ce type de ligature. Les dispositifs connus pour ligaturer lesdites armatures sont décrits ci-après. En usine, les armatures préfabriquées sont en général soudées par résistance ou à l'arc lorsque la nature des aciers le permet, ce qui est loin d'être toujours le cas. En effet, la réglementation interdit de souder les aciers durs à haute limite élastique qui sont de plus en plus utilisés et qu'il faut donc assembler théoriquement par ligaturage. Sur le chantier, il existe diverses techniques - Soudure comme ci-dessus. Cette technique est rarement utilisée du fait de l'emploi d'aciers durs; en outre les chantiers sont souvent dépourvus de source d'énergie électrique. - Ligature au fil de fer et à la tenaille. C'est le procédé le plus utilisé, il est lent, pénible et la qualité du résultat dépend largement de la dextérité des opérateurs. - Ligature avec liens préfabriqués. Les liens sont faits d'un fil de fer de petit diamètre avec un oeilleton à chaque extrémité, ils sont stockés sur des bandes de carton. Un outil constitué d'un crochet mu par une rampe hélicoidale permet de tortiller une ligature en tournant sur la poignée après avoir passé le crochet dans les deux oeilletons. Les ligatures ne sont pas très solides car le fil est très fin, elles sont trop ou trop peu serrées et beaucoup de liens sont gaspillés, perdus dans les coffrages. - Agrafes élastiques préfabriquées "STABYL". Ces agrafes sont surtout utilisées en usine pour des diamètres d'aciers bien précis. Elles sont présentées sur des bandes de carton et se clipsent rapidement sur les croisements. L'assemblage n'est pas très résistant et glisse facilement. - Agrafes déformables et pince à agrafer. Ce dispositif est bien connu des poseurs de grillage mais peu utilisé en armaturage car la liaison obtenue est peu résistante et glisse facilement car active que sur une seule diagonale du croisement d'aciers. L'invention vise à réaliser une ligature et une pince pour sa mise en oeuvre qui éliminent ces divers inconvénients et qui présentent les principaux avantages suivants - qualité et régularité des attaches obtenues; - rapidité de fabrication des attaches; - faible coût de l'attache; - utilisable sur le chantier avec ou sans énergie. En effet - les ligatures sont actives sur les deux diagonales du croisement donc plus résistantes et opposées à la rotation relative des barres; - les ligatures sont réalisées en fil de diamètre 15/10 (rupture du fil supérieure à 50 kg soit 200 kg pour la ligature); - le serrage de la ligature est bien contrôlé par une tension constante du fil; - la gamme de diamètres des barres à ligaturer est large (4 à 15 mm par exemple); - l'appareil de ligaturage manuel, qui est destiné aux chantiers dépourvus d'énergie, a une cadence de 5 à 8 secondes par ligature; - l'appareil de ligaturage pneumatique (il y a très souvent un compresseur sur un chantier) a une cadence de 3 secondes (temps machine). L'invention concerne à cet effet d'abord une ligature apte à maintenir entre elles deux barres sécantes, orthogonales, qui se caractérise en ce qu'elle comporte un premier lien contournant la première barre en formant une boucle dont les deux branches sont situées d'un même côté de la deuxième barre et un deuxième lien contournant également ladite première barre en formant une boucle dont les deux branches sont situées du même autre côté de ladite deuxième barre et en ce que les quatre extrémités desdites quatre branches sont enroulées simultanément entre elles sur la deuxième barre de manière à la maintenir serrée et immobilisée contre la première barre. L'invention concerne ensuite une pince à ligaturer lesdites deux barres orthogonales au moyen desdits deux liens qui se caractérise en ce qu'elle comporte - quatre mâchoires, opposées deux à deux, pourvues d'un premier moyen, apte à positionner et à maintenir les barres à ligaturer, et d'un deuxième moyen apte à positionner les deux liens par rapport auxdites deux barres; - un moyen apte à acheminer les deux fils métalliques, à partir desquels sont réalisés les liens, à une tête de ligaturage qui alimente deux des quatre mâchoires; - un moyen apte à entraîner en rotation ladite tête de ligaturage. Les caractéristiques et les avantages de l'invention vont apparaitre plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'au moins un mode de réalisation préféré de celle-ci donné à titre d'exemple non-limitatif et représenté aux dessins annexés. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue en perspective de la ligature; - les figures 2 et 3 sont respectivement les vues en élévation de la pince manuelle et de la pince pneumatique; - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe longitudinale de la pince selon deux coupes orthogonales et selon la coupe CC pour la partie gauche de la fig.5; - les figures 6 et 7 sont respectivement des vues en coupe transversale selon AA et BB. La ligature représentée à la figure 1 est destinée à maintenir entre elles les deux barres sécantes (32,33). Elle comporte un premier lien (34) entourant la première barre (32) en formant une boucle dont les deux branches sont situées d'un même côté de la deuxième barre (33) et un deuxième lien (35) entourant ladite première barre (32) en formant une boucle dont les deux branches sont situées du même autre côté de ladite deuxième barre (33). Les quatre extrémités (36) desdites quatre branches sont enroulées simultanément entre elles sur la deuxième barre (33) de manière à la maintenir serrée et immobilisée contre la première barre (32). L'appareil représenté aux figures 2 à 7 se compose de trois parties - un dévidoir (non représenté) recevant deux bobines de fil de fer; - deux gaines (13) conduisant les deux fils (12) jusqu'à la pince; - la pince à ligaturer proprement dite. Les deux fils de fer, nécessaires à la ligature, sont fournis par les deux bobines, guidés par les deux gaines et façonnés par les divers éléments de la pince. La pince à quatre mâchoires (1,2,3,4) est maintenue ouverte par un ressort (5) et fermée par une came irréversible (6) solidaire du tube central (18). Les mâchoires (1,2) comportent des rainures (27) constituant des canaux, lesquels, lorsque la pince est fermée, obligent les deux fils, poussés par la partie arrière de la pince, à faire le tour du croisement des barres à ligaturer (32,33). Les fils de fer traversent la tête de ligaturage (7) percée de quatre trous (30) exactement alignés avec les canaux (27) lorsque la pince est fermée, et ce grâce au système d'indexation (8) disposé entre la tête de ligaturage (7) et l'embase de pince (9). Deux douilles de coupe (10) sont insérées dans l'embase (9). Elles sont traversées par les deux fils de fer (12) et les cisaillent lorsque l'on fait tourner, au moyen de l'axe central (11), la tête (7) d'au moins un tour. La ligature est réalisée préférentiellement en faisant deux tours. Pendant cette opération il y a consommation de fil de fer pour réaliser le "tortillon", les fils (12) seront freinés par frottement dans les trous (30) assurant ainsi la tension des fils et le serrage régulier des ligatures. Les deux fils (12), amenés à l'arrière de l'appareil par deux gaines (13) en provenance d'un dévidoir à deux bobines, traversent une pince cônique (14) à la sortie de laquelle ils s'engagent dans les deux rainures (17) du tube central (18). Un ressort (19) entoure le tube central et confine les deux fils (12) dans leurs rainures respectives, jusqu'à l'embase de pince (9). Le pas du ressort est tel que la distance entre deux spires soit inférieure à la longueur de flambage des fils de fer lorsqu'ils sont poussés. Une rondelle (15) à course limitée par des tirants (16) assure le retour de la pince cônique malgré le frottement des fils de fer. La poignée (20) permet la manoeuvre de la pince (14). Elle est guidée par la lumière (22) du corps de pince (23) et bloquée en position extrème par le verrou (21) monté sur une lame de ressort (31). Ce blocage en position extrème comprime le ressort (24) et libère les mâchoires (1,2,3,4) de l'action de la came (6). La pince est alors ouverte sous l'effet du ressort (5) de rappel. Une manivelle (25) permet à l'opérateur de faire tourner l'axe central (11) d'au moins un tour pour réaliser la ligature. Une poignée (26) permet à l'opérateur de saisir et de manipuler l'appareil. Chaque mâchoire (3,4) comporte un axe de rotation (37) et une cavité (38) dans le fond de laquelle vient se positionner la barre (33). Chaque mâchoire (1,2) comporte un axe de rotation (39) et une cavité (40) dans le fond de laquelle vient se positionner la barre (32) perpendiculairement à la précédente. Les bords (41) des mâchoires (3,4) ferment les rainures (27) des mâchoires (1,2) lorsque ces dernières sont en position fermée. Le système d'indexation (8) est réalisé au moyen d'un ressort de pression et d'une bille qui vient se loger, lors de la rotation, dans une cavité appartenant à la tête de ligaturage (7). La pince cônique est réalisée en deux parties (42,43). La première (42) comporte un cône mâle et la deuxième (43) un cône femelle. Le cône mâle comporte deux rainures de guidage des deux fils en correspondance avec les rainures (17) du tube central (18). C'est le mouvement relatif des parties (42) et (43) qui provoque l'effet de pince (ouverte ou fermée) à l'ensemble (14). Des lumières (44) pratiquées sur le corps de pince (23) permettent l'accès à l'intérieur de la pince. Le ressort (24) est retenu par une bague d'arrêt (45) solidaire de l'axe central (11). Le mode opératoire est le suivant La pince est alimentée avec ses deux fils de fer, cisaillés par la pécédente ligature, l'indexation (8) est en position, la poignée (20) est verrouillée. 1- Présenter la pince sur le croisement de barres à ligaturer, mâchoires (1, 2) sur la barre (32), la plus proche de l'opérateur. 2- Déverrouiller le verrou (21) avec le pouce de la main tenant la poignée (indifféremment main droite ou main gauche). Le ressort (24) pousse le tube central (18) et la came (6) : la pince se ferme seule. 3- Actionner la poignée (20) à fond, en butée (140 mm pour une pince utilisé sant des fil de 4 à 15 mm de diamètre) les deux fils de fer sont poussés,font le tour du croisement de barres et viennent buter contre l'embase (9). 4- Ramener la poignée (20) à sa position initiale verrouillée : la pince cônique revient en tendant par frottement les deux fils de fer qui enserrent donc le croisement de barres; en fin de course la poignée retire la came (6), les mâchoires s'ouvrent. 5- Tourner, dans l'un ou l'autre sens, la manivelle (25), de deux tours. Le début de la rotation nécessite un couple plus important pour cisailler les deux fils de fer. L'opérateur sentira la fin du deuxième tour par la mise en place de l'indexation. 6- Dégager l'appareil du croisement de barres, la ligature est terminée et l'appareil prêt pour la suivante. La pince à fonctionnement manuel est représentée à la figure 2. La pince à fonctionnement automatique (pneumatique) est représentée à la figure 3. Le passage de la pince manuelle à la pince pneumatique se fait de la manière suivante. Le mouvement de la poignée (20), qui est réduite à une simple fixation, est assurée par un vérin pneumatique (46) de petites dimensions. Le verrou (21) est supprimé puisque le vérin, alimenté sur sa section annulaire, maintient le ressort (24) comprimé. Un actionneur pneumatique "2 tours" (47), du type vérin rotatif, remplace la manivelle (25). Le réglage du zéro de cet actionneur permet de supprimer l'indexation (8). On pourra gérer cet actionneur de 2 façons - réaliser une ligature dans un sens, la suivante dans l'autre; - réaliser toutes les ligatures dans le même sens et intégrer un retour à zéro dans la commande. La poignée (20) tétant plus opérationnelle manuellement, une deuxième poignée fixe est ajoutée, elle comporte le bouton de commande pneumatique du cycle pneumatique. Le cycle pneumatique sera le suivant - poussée du vérin d'avance des fils; - retour dudit vérin; - rotation de l'actionneur + retour éventuel. Ce cycle est géré par un programmateur pneumatique installé par exemple avec le dévidoir de bobines. La liaison entre le dévidoir et la pince est alors constituée de - 2 gaines pour le passage des fils de fer - 4 tubes pneumatiques pour l'alimentation du vérin et de l'actionneur - 2 tubes pneumatiques pour la commande. Ces liaisons peuvent être rassemblées dans un gros tube souple (48) reliant le dévidoir à l'appareil. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés pour lesquels on pourra prévoir d'autres variantes en particulier dans - les types de fils de fer utilisés et de barres à ligaturer; - la conception, les formes et les dimensions des divers moyens aptes à maintenir les barres, à faire avancer les fils et à les guider dans la pince; - les types de ressorts utilisés; sans pour celà sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1- Ligature apte à maintenir entre elles deux barres sécantes (32,33), orthogonales, caractérisé en ce qu'elle comporte un premier lien (34) contournant la première barre (32) en formant une boucle dont les deux branches sont situées d'un même côté de la deuxième barre (33) et un deuxième lien (35) contournant également ladite première barre (32) en formant une boucle dont les deux branches sont situées du même autre côté de ladite deuxième barre (33) et en ce que les quatre extrémités (36) desdites quatre branches sont enroulées simultanément entre elles sur la deuxième barre (33) de manière à la maintenir serrée et immobilisée contre la première barre (32). 2- Pince à ligaturer deux barres sécantes (32) et (33), orthogonales, au moyen de deux liens (34,35) positionnés et agencés comme décrit à la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte - quatre mâchoires (1,2,3,4), opposées deux à deux, pourvues d'un premier moyen (38,40) apte à positionner et à maintenir les barres (32,33) et d'un deuxième moyen (27,41) apte à positionner les deux liens (34,35) par rapport auxdites deux barres (32,33); - un moyen (14,17,19) apte à acheminer les deux fils métalliques (12),à partir desquels sont réalisés les liens (34,35), à une tête de ligaturage (7) qui alimente les mâchoires (1,2); - un moyen (25,47) apte à entrainer en rotation ladite tête de ligaturage (7). 3- Pince à ligaturer, selon la revendication 2, caractérisée en ce que le premier moyen (38,40) apte à positionner et à maintenir les barres (32,33) est constitué par une première cavité (38) appartenant à chaque mâchoire (3,4) et dans le fond de laquelle vient se positionner la barre (33) et par une deuxième cavité (40) appartenant à chaque mâchoire (1,2) et dans le fond de laquelle vient se positionner la barre (32). 4- Pince à ligaturer, selon la revendication 2, caractérisée en ce que le deuxième moyen (27,41) apte à positionner les deux liens (34,35) par rapport aux deux barres (32,33) est constitué par une rainure (27),appartenant à chaque mâchoire (1,2) et dans laquelle passent les fils (12),et par les bords (41) des mâchoires (3,4) qui ferment chaque rainure (27) lorsque les mâchoire (1,2) sont en position fermée. 5- Pince à ligaturer, selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moyen (14,17,19) apte à acheminer les deux fils métalliques (12) à la tête de ligaturage (7) est constitué par une pince cônique (14) apte à faire avan cer les fils (12) par des rainures (17), appartenant au tube central (18), aptes à guider lesdits deux fils (12) dans leur déplacement longitudinal et par un ressort (19) qui entoure ledit tube central (18) et qui confine lesdits deux fils (12) dans leurs rainures respectives jusqu'à l'embase (9) de la pince qui est en concordance avec la tête de ligaturage (7). 6- Pince à ligaturer, selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moyen apte à entrainer en rotation la tête de ligaturage (7) est une manivelle (25) solidaire de l'axe central (11). 7- Pince à ligaturer, selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moyen apte à entrainer en rotation la tête de ligaturage (7) est un vérin pneumatique (11) solidaire de l'axe central (11). 8- Pince à ligaturer, selon la revendication 5, caractérisée en ce que la pince cônique (14) comporte une partie cônique mâle (42) qui est pourvue de rainures (44) pour le guidage des fils (12) et une partie conique femelle (43), lesdites deux parties ayant un mouvement axial limité en amplitude par des tirants (16). 9- Pince à ligaturer, selon la revendication 2, caractérisée en ce que les mâchoires (1,2,3,4) sont maintenues ouvertes par un ressort (5) et fermées par une came irréversible (6) solidaire du tube central (18). 10- Pince à ligaturer, selon la revendication 2, caractérisée en ce que deux douilles de coupe (10), insérées dans l'embase de pince (9) et traversées par les deux fils (12), cisaillent lesdits deux fils lors de la rotation de la tête de ligaturage (7).