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BREVET D'INVENTION DISPOSITIF POUR LE LIAGE AUTOMATIQUE, ,AU FIL DE FER, DE TOUS BALLONS OU BALLES pour le liage automatique, au fil de fer, de tous ballots ou balles et, en particulier, dès bottes ou balles de paille ou fourrage comprimées au moyen de presses mécaniques.
D'une manière générale, les presses à paille ou à fourrage sont de deux types distincts, à savoir : I - les presses dites " à haute densité " dans le.squelles le liage des balles s'effectue le plus souvent à la main mais parfois automatiquement, 2 - les presses dites " à faible densité " dans lesquelles il est d'usage courant d'effectuer automatiquement le liage des balles avec de la ficelle.
L'invention a pour objet la réalisation d'un dispositif de liage automatique qui peut s'appliquer à tous les types de presses à paille ou de fourrage connues, ce dispositif présentant l'avantage de permettre d'utiliser;
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pour le liage des bottes, du fil de fer. On obtient ainsi un liage plus solide que celui réalisé avec une ficelle et qui ne court pas le risque d'être sectionné par la morsure des rats. En outre, le dispositif dans l'une quelconque de ses diverses formes de réalisation qui seront indiquées ci-après, ne comporte que des organes simples et robustes, ne nécessitant aucun entretien particulier.
D'une manière générale, le dispositif suivant l'invention est caractérisé en ce que chaque ceinture servant au liage d'une balle ou botte est réalisée, de préférence, au moyen de deux fils de fer disposés chacun le long de deux cotés opposés de ladite balle, ces deux fils de fer étant amenés en prise avec un organe noueur au moyen d'un organe de traction ou de poussée.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, l'organe noueur est constitué par un pignon enrouleur nuni d'une fente appropriée dans laquelle sont introduits, par l'organe de traction ou de poussée, les deux fils de fer à torsader.
Suivant une autre forme de réalisation de l'inv- tion, l'organe noueur est constitué par l'organe de traction ou de poussée qui est animé, à cet effet, d'un mouvement de rotation sur lui-même au moyen d'une commande appropriée.
Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple: La fig. 1 est une vue partielle, en élévation, d'une pres- se à paille montrant la position du dispositif
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de liage sur la presse, La fig. 2 est une vue en élévation du dispositif de lia- ge, La fig. 3 est une vue en plan, à plus petite échelle, correspondant à oelle de la fig. 2, La fig. 4 est une vue de détail en plan, à plus grande échelle, du mécanisme ., noueur, La fig. 5 est une vue en coupe du pignon enrouleur, Lesfigs. 6 et 7 montrent, partiellement en élévation et en plan, une aiguille, La fig. 8 est une vue schématique en plan montrant la po- sition d'une variante du dispositif noueur par rapport au canal de compression d'une presse à paille, La fig.
9 est une vue en plan à plus grande échelle, mon- trant la position des crochets par rapport au support dans lequel sont amenés les fils de fer avant le commencement de l'opération de liage, La fig.10 est une vue de oôté correspondant à oelle de la f ig. 9, La fig.Il est une vue analogue à celle de la fig. 9, mon- trant l'opération de liage en cours de réalisa- tion, La fig.12 est une vue en élévation du mécanisme de comman- de des crochets, La fig.13 est une vue de profil correspondant à celle de la fig. 12, Les figs.14 et 15 sont des vues de détail en coupe de l'ex- trémité des crochets, montrant les positions
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occupées par l'organe éjecteur coopérant avec lesdits crochets, La fig.
16 est une vue en élévation, partie en coupe, d'u- ne autre forme de réalisation du pécanisme noueur, La fig. 17 est une vue en coupe suivant XVll-XVll de la fig. 16, La fig. 18 est une vue en plan, à plus grande échelle, du pignon enrouleur, La fig. 19 est une vue en élévation, à plus grande échel- le du couteau, La fig. 20 est une vue en plan correspondant à celle dé la fig. 19, Les figs.21 24 sont des vues schématiques illustrant le fonctionnement du mécanisme des fig. 16 à
20 dans le cas d'un liage avec deux fils de fer, La fig. 25 est, à plus grande échelle, une vue analogue à celle de la fig. 21 dans le cas d'un liage avec un seul fil de fer.
On décrira d'abord l'exemple de réalisation représenté aux figs. 1 à 7.
Sur la fig. 1 qui représente partiellement, une presse mécanique d'un type courant, 1 désigne les râteaux qui, tournant dans le sens de la flèche 2, amènent la paille à mettre en balle dans la trémie 3.
Ladite paille est introduite dans le canal de compression 4, en avant du piston 5, par le tasseur 6.
Sur ladite fig. 1 également, ? désigne la
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bobine de laquelle se déroule l'un des fils de fer 8 utilisé pour réaliser la ceinture supérieure de la balle de paille 9. De même, 10 désigne la bobine de laquel- le se déroule l'un des fils de fer 11 utilisé pour réaliser la oeinture inférieure de la balle 9.
De l'autre côté du canal 4 et dans les mêmes plans que les bobines 7 et 10 sont disposés deux autres bobines identiques, dont l'une 12 est indiquée à la fig. .
De cette manière, chaque ceinture de la balle 9 est réalisée au moyen de deux fils de fer disposés chacun le long de l'un des bords longitudinaux du canal 4.
Chaque ceinture est complétée en réunissant, entre eux les fils de fer provenant des deux bobines situées dans un même plan par exemple, les fils 8 et 14 ( fig.3 ) provenant respectivement, des bobines 7 et 12. Les fils sont guidés le long des bords du canal 4 au moyen de: galets 13.
Le dispositif de liage comporta autant de mécanismes noueurs fonctionnant simultanément qu'il y a de ceintures superposées. Tous ces mécanismes sont identiques.
Chaque mécanisme noueur oomporte, essentiellement ( voir figs. 2 à 5 ), un pignon enrouleur 15, une aiguille réalisée sous la forme d'une fourche à deux becs 16 et 17 situés, de part et d'autre du pignon 15, un couteau de sectionnement 18 et des organes de transmission, commandés à partir de l'arbre moteur de la presse et destinés à communiquer au pignon 15, à l'aiguille 16, 17 et au couteau 18 les déplacements voulus, en synchronisme avec
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ceux du piston 5 dans le canal de compression 4 de la presse.
Le pignon 15 est monté de façon à pouvoir tourner par rapport à un support fixe solidaire du canal 4. Ce pignon comporte un nombre de dents approprié, indiqué à titre d'exemple ci-après et présente, sur toute sa largeur, une encoche 19. La largeur de cette dernière, dans son fond, est au moins égale au diamètre des fils de fer utilisés, ladite encoche allant en s'élargissant vers l'extérieur du pignon. En outre, la profondeur de l'encoche est telle que lorsque les fils de fer 8 et 14 y sont à fin de course, lesdits fils de fer se urouvent de part et d'autre de l'axe du pignon 15. Au moment ou le mécanisme de nouage entre en jeu, l'encoche 19 doit se trouver dans un plan horizontal, son ouverture dirigée du côté de la presse c'est-àdire dans la position de la fig. 5.
L'aiguille, qui a pour but de faire pénétrer dans l'encoche 19 du pignon 15, les deux fils de fer 8 et 14 à relier, est constituée par un corps 20, se terminant en fourche, par deux tiges 21 et 22 pourvues, chacune à leur extrémité, des becs 16 et 17 respectivement. Comme représenté aux figs. 5 et 7, les becs 16 et 17 sont établis à la façon de crochets et sont munis, chacun d'un galet fou 23. Les aiguilles des divera mécanismes noueurs sont reliées entre elles de manière à pouvoir être commandées simultanément. De plus, les tiges 21 et 22 ont une longueur au moins égale à la largeur du canal 4.
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Le oouteau de sectionnement 18 est constitué par une lame coulissante sur laquelle vient agir un poussoir 24. Dans le cas ou la balle comporte deux ceintures de liage ( cas du dessin ) les couteaux 18 correspondant aux deux mécanismes sont reliés par un ressort 85. De plus, le poussoir 24 est conique de façon à écarter l'un de l'autre les deux couteaux 18 en pénétrant dans un espace approprié ménagé entre ceux-ci.
La commande mécanique des divers organes indiqués est réalisée comme suit: Sur chaque corps 20 d'aiguille est prévue une denture de crémaillère 26 avec laquelle peut venir en prise une denture 27 formée sur une partie ( environ 1409) de la périphérie d'un plateau 28, entraîné@ en rotation à partir de l'arbre moteur de la presse, dans le sens de la floche 29.
Sur l'axe du@plateau 28 et du côté de la face interne de ce dernier est monté un secteur denté 30 pouvant venir engrener avec un pignon denté 31. Le calage du secteur 30 est tel que sa denture vient en prise avec celle du pignon 31, lorsque le plateau 28 a tourné de 3200 à partir de sa position de repos, soit à partir de la position indiquée à la fig. 2. De plus, le nombre de dents du secteur 30 et celui du pignon 31 est déterminé de fa- çon que, pendant le temps où ces deux organes restent en prise, le pignon 31 fasse un demi-tour.
Le pignon 31 est solidaire d'une roue dentée 32 engrenant avec deux autres roues dentées 33 et 34 engrenant, respectivement, avec les pignons enrouleurs 15 des mécanismes noueurs supérieur et inférieur. Les trois
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roues dentées 32, 33 et 34 ont le même nombre de dents qui est au moins six fois supérieur à celui des pignons 15. De cette façon, pour un demi-tour des roues dentées, le pignon effectue trois tours complets.
Sur la roue dentée 32 sont montés deux ergots 35 et 36 diamétralement opposés, qui viennent agir, successivement, sur la tête 37 d'une tige coulissante 38 pourvue de poussoirs 24.
Les divers organes,indiqués sont enfermés et supportés dans un carter les mettant à l'abri des intempéries et des poussières. Eventuellement, ces organes pourront rester bruts de fonderie.
Le fonctionnement du dispositif décrit, en supposant que les extrémités libres des fils de fer 8 et 14 ont déjà été nouéas en 39(fig. 3 ) au cours d'une opération précédente, est le suivant:
Au fur et à mesure que la paille est comprimée dans le canal 4, elle pousse devant elle la boucle de fil de fer 40 ( constituée par le liage des fils de fer et 14). Lorsqu'une quantité suffisante de paille se trouve comprimée, c'est-à-dire, quand la balle en formation atteint sa dimension normale, un enclenchement d'un système connu provoque la rotation d'un tour complet du plateau 28 tandis que le piston 5 se déplace dans le sens de la flèche F1 fig.l).
Pendant les 140 du début de sa rotation, le plateau 28 déplace, par l'intermédiaire des dentures 27 et 26 les aiguilles dans le sens de la flèche F2 (fig. 2), de façon que les becs de ces aiguilles
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viennent occuper la position dans laquelle ils sont représentés en traits mixtes. Dans cette position, le fil de fer 14 est venu se plaoer dans le crochet de chaque aiguille sur le galet.23.
Le plateau 28 continuant à tourner, sa denture 27 quitte la crémaillère inférieure 26. Pendant , 40 ledit plateau tourne, en quelque sorte à vide, pour permettre au fil de fer 14 de prendre une position correcte dans les becs de l'aiguille.
Lorsque la rotation de 180 du plateau 28 est terminée, sa denture 27 vient en prise aveo la orémail lère 26 supérieure. Il en résulte que les becs 16 reviennent à leur position initiale en ramenant aveo eux le fil de fer 14 qu'ils ont accroché. En même temps, ils ramènent le fil de fer 8 qu'ils accrochent au passage.
Les fils de fer 14 et 8 sont, de plus entraînés par les beos dans l'enooohe 19 du pignon enrouleur 15.
L'amenage des fils de fer 14 et 8 et leur engagement dans l'encoche 19 dure le temps nécessaire à une rotation de 140 du plateau 28. Depuis le début de son mouvement de rotation, le plateau 28 a donc tournééde 320 .
Pendant les 40 dont le plateau 28 doit tourner pour avoir effectué une rotation complète, le pignon 31 est entraîné.- par le secteur 30. Ledit pignon 31 fait donc tourner les roues dentées 32, 33 et 34 et, pa@ suite les pignons 15. Il en résulte que les fils de fer 14 et 8 sont torsadés de part et d'autre de chaque pignon 15 comme indiqué en' a et b (fig. 4) .
Les couteaux 18 entrent en jeu, lorsque l'ergot
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35 ou 36 vient agir sur le poussoir 38. Ceci se produit lorsque la roue dentée 32 est sur le point de terminer une rotation d'un demi-tour.
Il y a lieu de remarquer que les couteaux 18 sedtionnent les fils 14 et 8 noués contre le flanc des pignons 15 et du côté opposé au sens de l'avancée de la paille. Ces couteaux détachent ainsi la balle 9 terminée de la boucle b ou 39 formée pour recevoir à nouvel la paille de la balle suivante.
Au lieu d'utiliser, pour le liage des deux fils de fer 8 et 14, le pignon enrouleur fendu dont il a été fait mention précédemment, on peut se servir, dans ce but, de crochets ou auguilles 16, 17. Dans ce cas, le pignon enrouleur est remplacé par un support constitué par deux joues ou flasques ( fig. 8 à Il ) présentant, à leur extrémité, une encoche profonde 53 et entre lesquels est monté, de façon pivotante, autour d'un axe 54,,un couteau 55 soumis à l'aotion d'une commande appropriée.
Les crochets 16 et 17 qui ont pour buts, d'une part, d'aller chercher le fil de fer 14 pour le faire pé- nétrer avec le fil de fer 8 dans l'encoche 53 des flasques 51 et 52 et, d'autre part, de torsader les fils de fer 8 et 14 comme indiqué à la fig 11, sont montés, par leurs corps 21 et 22, de manière à pouvoir tourner par rapport à leur support 56 pourvu des dentures de crémaillère 26.
Chaque corps 21 ou 22 est également rendu solidaire, par un montage coulissant à olivette, d'un pignon 57 ou 58. Les pignons 57 engrènent avec une roue dentée
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59 calée sur un axe 60 muni, en bout, d'un pignon conique 61 avec lequel vient en prise un secteur denté limité 62 prévu sur la face d'un plateau 63 solidaire, en rotation, de plateau:. 28. Entre les pignons 57 et 58 correspondant à deux corps 21 et 22 situés dans un même plan est intercalé un pignon de renvoi 64. Bien entendu, les divers pignons sont solidaires d'un bâti fixe par rapport au canal de compression 4 de la presse.
Afin de permettre de dégager des crochets la boucle formée sur chacun d'eux par les fils 8 et 14 torsadés, chaque crochet ( fige. ,11 et 15 ) est muni d'un capuchon 65 pivotant autour d'un axe 66 et soumis à l'action, d'une part, d'une lame ressort 67 et, d'autre part, d'une butée mobile 68.
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,u,qu:aur:moment. ou les crochets 16 et 1:1 amènent les fils de fer 8 et 14 en prise avec l'encoche 53 des flasques 51 et 52 le fonctionnement du dispositif est identique à, celui qui a été indiqué précédemment.
Lorsque les fils de fer 8 et 14 sont dans la position qui vient d'être indiquée, le secteur denté 62 en venant en prise avec le pignon conique 61 fait tourner les corps 21 et 22 et, par suite, les crochets 16 et 17 sur eux-mêmes. Pendant ce mouvement de rotation, les fila 8 et 14 sont torsadés ensemble;. Il @ a lieu de remarquer que les fils 8 et,14 sont doublés au moment où on les torsade: On obtient donciune ligature à quatre fils qui eat encore plus robuste que celle obtenue précédemment.
Le nombre de tours que les crochets font sur eux-
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mêmes est fonction des caractéristiques et du rapport de dents choisi pourle secteur denté 62 et le pignon conique 61. De préférence, ce rapport sera au moins égal à trois.
Lorsque les torsades sont faites, le couteau 55 les sectionne par le milieu, puis la butée mobile 68 fait basculer les capuchons 65 qui libèrent les crochets.
Dans les dispositifs qui précèdent, les deux fils de fer à lier sont amenés en prise avec l'organe noueur au moyen de deux crochets ou aiguilles animés d'un mouve- ment rectiligne de va-et-vient. Il est toutefois possible de remplacer les crochets et aiguilles précités par l'aiguille couramment utilisée dans les dispositifs de liage à la ficelle, tout en conservant comme organe noueur un pignon enrouleur fendu.
Cette forme de réalisation particulière de l'invention est représentée aux figures 16 à 24.
Dans ce cas, le pignon enrouleur 77 muni de sa fente 78 est monté à la partie inférieure d'un support 71.
Celui-ci forme carter et présente une portée 72 dans laquelle tourillonne un arbre 73 rendu solidaire par clavetage d'un plateau couronne 74.
Sur une partie de son périmètre, le plateau, couronne 74 est muni d'une denture proéminente 75, l'autre partie du périmètre dudit plateau étant munie d'un secteur plan 76.
A sa périphérie, le pignon 77 est muni d'une fente horizontale 79 dans laquelle peut s'engager le secteur plan 76 du plateau couronne 74. Cette disposition a pour but de permettre d'immobiliser le pignon 77 dans la posi-
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tion dans laquelle il est représenté à la fig. 17, afin de rendre possible l'introduction, dans la fente 78 des extrémités du ou des fils de fer à torsader.
Au-dessus du pignon 77, un couteau 80 est monté de façon coulissante dans le support 71, ce couteau étant soumis, normalement, à l'action d'un ressort 81 et étant susceptible d'être déplaoé en 'antagonisme à l'action de ce ressort,,par une came-poussoir à deux hauteurs 82 et 83 faisant corps avec le plateau couron- ne 74. Il y a lieu de remarquer le couteau 80 présente une fente 84 qui, lorsque le pignon 77 est immobilisé, se trouve dans le prolongèment de la fente 78. La fente 84 présente une forme crochue 85 qui lui permet de maintenir les extrémités des fils à torsader dans le fond de la tond de la fente 78 du pignon 77 avant que celui-ci ne oommanoe sa rotation.
Au-dessus du couteau 80, le support 71 présente une large ouverture 86.
Le fonctionnement du mécanisme décrit est le suivant :
L'arbre 73 étant animé d'un mouvement de rotation entraîne avec lui le plateau couronne 74. Les extrémités des deux fils de fer étant introduites dans la fente 78 du pignon 77, qlors que celui-ci est immobilisé par le secteur plan ?6, on comprend que , lorsque la denture 75 vient engrener avec les dents du pignon 77 elle communique à celui-ci un mouvement de rotation.
Pendant ce mouvement, les deux extrémités du fil de fer introduites dans la fente 78 se trouvent torsadés et, par suite, reliées l'une à l'autre.
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Lorsque la partie 83 de la came-poussoir vient en contact avec l'extrémité du couteau 80 celui-ci coulisse dans son logement et vient sectionner la torsade faite, au ras de la face supérieure du pignon 77. Les deux fils de fer étant torsadés par le pignon 77 de part et d'autre de ce dernier, on comprend que ces deux fils de fer sont rendus solidaires l'un de l'autre, après action du couteau 80, d'une part, du coté de la face infé- rieure et, d'autre part, du coté de la face supérieure du pignon 77.
On a représenté aux figs. 21 à 24, l'application du mécanisme noueur sur une presse à paille dans laquelle chaque ceinture d'une botte ou balle est obtenue comme indiqué précédemment, au moyen de deux fils de fer 87 et 88 provenant, respectivement, de bobines 89 et 90 situées, chacune, sur l'un des côtés de oanal de compression 91 de la presse dont le piston est représenté en 92.
Dans cet exemple, le mécanisme noueur indiqué, d' une manière générale, par 93, est situé immédiatement après l'ouverture 94 d'entrée de la paille ou fourrage dans le canal de compression 91. Sur les figures, 95 désigne l'aiguille existant dans toutes les presses avec nouage à la ficelle. Toutefois, l'extrémité de cette aiguille est pourvue d'une fente au lieu d'un trou.
La botte de paille 96 ayant atteint le volume désiré dans le canal de compression 91, les divers organes de la presse et du mécanisme noueur se trouvent dans la position représentée à la fig. 21. A ce moment
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l'aiguille 95 tourne autour de son axe de façon à amener le fil 87 en contact avec le fil 88 et à les faire pénétrer tous les deux dans l'enooohe 78 du pignon 77 ( fig. 22 ). Auncours de ce mouvement, l'extrémité de l'aiguille 95 pénétré dans l'ouverture 86 du support 71.
Lorsque l'aiguille 95 est à fin de course ( positiQn de la fig. 23 ), le pignon 77 est entraîné en rotation et torsade comme il a été dit les fils de fer 87 et 88. Dès que la tornade est terminée, le couteau 80 entre en jeu et l'aiguille 95 revient à sa position de départ ( fig. 24 ). A ce moment, on voit que les fils 87 et 88 ont été d'fine part, noués en 97 pour terminer la ceinture de la botte 96 et, d'autre part, en 98 pour constituer le. premier noeud de la ceinture qui doit entourer la botte 99 en formation ( fig. 24 ).
Il y a lieu de remarquer que le mécanisme noueur décrit en dernier lieu peut-être utilisé également dans le cas où chaque ceinture de la botte ou balle est réalisée au moyen d'un seul fil de fer 100 (fig.
25) provenant d'une bobine 101' pl@cée sur l'un des côtés du canal de compression 102 de la presse dont le piston est représenté en 103. Dans ce cas, le dispositif est complété par un reteneur enrouleur 104 entraîné au moyen d'un secteur 105 prévu sur le mécanisme noueur 106, ledit reteneur enrouleur ayant pour but de retirer de quelques centimètres la torsade inutile. Il y a lieu de remarquer que l'qiguille 107 en revenant à
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sa position de départ, fait pénétrer le fil 100 dans la fente 78 du pignon 77, en donnant à l'ensemble 106 77 une inclinaison appropriée.
Afin d'éviter l'inconvénient de soumettre le fil 100 en mouvement dans le canal de oompression 102 à la friction sous pression de la paille ou du fourrage entre les bottes 108 faite et 109 en formation, le reteneur enrouleur 104 peut être conçu pour se dérouler à chaque botte non seulement de la quantité fixe nécessaire entre deux torsades 110 et 111 sur le fil mort 112, mais encore d'une quantité quelconque, nécessaire à la formation de la botte 109. Cette quantité supplémentaire peut être ravalée par le reteneur afin de laisser juste la quantité minimum nécessaire entre deux torsades.
Dans l'une quelconque de ses formes de réalisation le dispositif de liage objet de l'invention présente l'a- vantagé d'être d'une construction très robuste et économique et de pouvoir se monter, sans modification appréciable, aux lieu et place des mécanismes à la ficelle couramment utilisés sur les presses à paille ou à fourrage.
Bien entendu, le dispositif de liage n'est pas strictement limité à cette application aux presses à paille ou à fourrage, mais peutre également utilisé sur toutes les machines ou appareils avec lesquels il est nécessaire de procéder à une opération de llage.
Il va de soi que le dispositif de liage n'a été décrit qu'à titre purement explicatif nullement limitatif et que diverses modifications de détail pourraient être apportées aux formes de réalisation indiquées sans qu'on
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sorte pour cela du domaine de l'invention. C'est ainsi, en particulier, que le mécanisme imprimant aux crochets, un mouvement rectiligne de va-et-vient, pourra être remplacé par des cames. De même, le mouvement de rotation des crochets sur eux-mêmes pourrait se faire à l'aide de vis et écrous à pas all.ongé, genre machine à percer " drille " remplaçant les pigons 57 et 58.
REVENDICATIONS
1 - Di$positif pour le liage automatique au fil de fer de tous ballots ou'balles, notamment des bottes obte- nues par compression dans toutes presses mécaniques à Mail- le ou à fourrage , dispositif caractérisé en ce que cha- que ceinture servant au liage d'une balle ou botte est réa- lisée, de préférence, au moyen de deux fils de fer disposés chacun le long de deux côtés opposés de ladite bqlle, ces deux fils de fer étant amenés en prise avec un organe nousur au moyen d'un organe de traction ou de poussée.