Dispositif d'attache comprenant une bande et un organe de serrage des extrémités de cette bande,
procédé de mise en action du dispositif et procédé de fabrication de ce dispositif
On sait qu'il existe des bandes d'attache en acier présentant certains inconvénients. On a également proposé une bande d'attache constituée par des cordes juxtaposées en matière synthétique de grande résistance à la traction, les cordes étant maintenues ensemble par adhésion dans le sens latéral, bande qui a été employée avec succès. Cette bande d'attache hétérogène a cependant l'inconvénient qu'elle doit tre assemblée d'une ma- nière particulière et qu'il est nécessaire de manipuler un grand nombre d'éléments, ce qui représente un problème d'assemblage lors de la fabrication.
Une bande d'atta che en cordes est avantageuse du fait t qu'elle n'entaille pas les emballages et peut tre fixée au moyen d'un organe de serrage, ou d'un joint, appliqué simplement et rapidement. Toutefois, la bande d'attache en cordes est relativement coûteuse à fabriquer et son volume e est gé- néralement plus grand que celui d'une bande d'attache en acier de résistance comparable.
Théoriquement, une bande d'attache en une matière plastique homogène serait désirable au point de vue de la fabrication, car les bandes en plastique peuvent tre aisémlent refoulées en longueurs continues. Toutefois, en dépit de la mise à disposition dune grande gamme de matières plastiques et la possibilité qu'offre la technique des plastiques pour leur attribuer des propnetés différentes et très variées, il restait à trouver une matière plastique réunissant la combinaison exacte des propriétés requises pour des bandes d'attache de grande résistance à la traction.
Lel problème semble tre que les techniciens spécialisés dans la fabrication des bandes d'attache ne connaissaient pas suffisamment les possibilités des matières polymères pouvant tre refoulées, dont l'emploi les avait découragés ; en découvrant que de telles matières, en gé- néral, avaient des caractéristiques impropres au but poursuivi lequel nécessite une haute résistance à la traction et d'autres propriétés permettant le cerclage.
Apparemment, ils ne se rendaient pas compte que les ca ractér. stiques impropres qu'ils avaient découvertes pou volaient tre suffisamment éliminées pour qu'un cerclage flexible soit une réalité pratique applicable à un article commercial. I1 en est de mme des techniciens spécialisés dans les matières polymères pouvant tre refoulées qui ne semblaient pas connaître suffisamment les pro blèmes de cerclage pour concevoir une matière ayant la combinaison exacte des tpropriétés permettant de faire face aux exigences de bandes d'attache à haute résistance à la traction.
Les matières plastiques existantes, refoulées pour d'autres buts, n'ont pas les propriétés s nécessaires à la fabrication de bandes d'attache. Ces circonstances sont confirmées par une suggestion faite récemment au sujet d'une bande d'attache plastique pourvue de parties épaisses et minces s'étendant longitudinalement où la répartition moléculaire dans les parties respectives est spécialement adaptée Ide façon que la résistance à la traction transversale de la bande d'attache par unité de coupe transverslale est plus forte dans les parties minces que dans les parties épaisses.
Cette bande d'attache résulte de l'abandon de la conception d'employer une bande d'attache en plastique de mme épaisseur sur sa largeur en raison des imperfections que présente lia matière plastique refoulée disponible, destinée au cerclage d'objets.
La présente invention qui vise à obvier à ces inconvénients a pour objet un dispositif d'attache comprenant une bande et un organe de serrage des extrémités de cette bande. Il est caractérisé en ce que la bande est constituée par un ruban continu d'une matière polymère à molécules orientées dans le sens longitudinal de la bande et homogène, ce ruban présentant une grande résistance à la traction dans le sens longitudinal et étant agencé de manière à ne pas se tordre en position relâchée, et en ce que ledit organe de serrage est constitué par un raccord ou par une boucle permettant de maintenir la bande tendue autour de l'objet à attacher.
L'invention a également pour objets un procédé de mise en action et un procédé de fabrication dudit dispositif d'attache.
La bande d'attache peut posséder les caractéristiques suivantes: elle peut avoir une épaisseur sensiblement uniforme de 0,025 cm à 0,15 cm environ et une lar- geur de 0,3 cm à 5 cm environ. La bande d'attache peut avoir un allongement ne dépassant pas 12 O/o environ, de préférence -au-dessous de e 10 /o, une résistance à la traction d'au moins 4 200 kgîcm2 environ. felle peut transmettre une tension d'au-moins 70 o/o environ autour d' < un angle d'environ 900. Elle a une densité inférieure à celle de l'eau. Elle résiste à l'abrasion, aux acides, aux alcalis et elle est étanche à l'eau.
Elle peut tre sensiblement à l'abri de l'effet de dégradation dû à la lumière ultraviolette sur les matières polymères.
Elle est flexible de façon n continue sans perdre sa résis- tance à la traction. Elle a une résistance diélectrique élevée et peut avoir une résistance à la déchirure élevée dans le sens latéral. La bande d'attache est de construction équilibrée, c'est-à-dire, qu'elle ne se tord pas en hélice en position relâchée.
Cet ensemble de propriétés peut tre communiqué au ruban en refoulant la matière polymère de façon que le ruban, lorsqu'il passe dans la matrice, soit réchauffé sensiblement uniformement sur tous les côtés, en refroidissant ensuite le ruban de manière à peu près uniforme et lentement. Puis on réchauffe le ruban jusqu'à une température située au-dessous de son point de ramollissement et on l'étire pour orienter les molécules dans le sens longitudinal du ruban, et on le recuit ensuite par un chauffage à une température supérieure à celle de transition de second ordre du polymère, mais inférieure à son point de ramollissement, dans des conditions de relâchement pour éliminer la tension.
Le dessin annexé représente plusieurs formes d'exécution du dispositif d'attache objet de l'invention, données à titre d'exemple.
La fig. 1 est une vue partielle en perspective de la bande d'attache.
La fig. 2 en est une coupe transversale, suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue partielle en plan d'une bande montrant ses extrémités libres assemblées au moyen d'un raccord.
La fig. 4 est une coupe longitudinale, suivant la ligne 3-3 de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue en perspective d'une caisse pourvue de deux bandes d'attache.
La fig. 6, à une plus grande échelle, est une vue en plan partielle de la bande d'attache, dans une deuxième forme d'exécution du raccord.
La fig. 7 est une vue en élévation de la bande d'attache et du raccord représentés dans la fig. 6.
La fig. 8 est une vue en plan partielle de la bande d'attache, dans une troisième forme d'exécution du raccord.
La fig. 9 est une coupe longitudinale, suivant la ligne 9-9 de la fig. 8.
La bande d'attache A, représentée dans les fig. 1 et 2, de section sensiblement rectangulaire, en matière polymère homogène se présente sous la forme d'un rou- lean, ladite bande, de longueur continue, pouvant tre refoulée.
Des modifioations de forme peuvent tre apportées à la bande; par exemple on peut prévoir une ou plusieurs nervures en saillie par rapport à l'une des faces coïncidant avec une ou plusieurs dépressions sur l'autre face de la bande, ces nervures étant destinées à faciliter l'enroulement de la bande d'attache sous forme de bobines.
Il est cependant nécessaire que la bande d'attache soit constituée d'un ruban d'épaisseur sensiblement uniforme, c'est-à-dire, exempt de parties épaisses et minces sur sa largeur, qu'il soit, à cet égard, d'une part analogue à une bande d'attache en acier et d'autre part, différent d'une bande d'attache en cordes, et qu'il soit en n matière plastique présentant plusieurs nervures épais- ses, orientées axialement, et raccordées par des tendons relativement minces.
Les avantages de la bande d'attache en question consistent dans sa régularité relative en épaisseur ou dans ce qu'elle n'est pas pourvue d'une surface inégale, comme c'est le cas d'une bande d'attache en cordes ou d'une bande d'attache en matière plastique avec des nervures et en ce qu'elle peut tre manipulée à cet égard comme une bande d'attache en acier.
Une bande d'attache de ce genre est utilisée pour le cerclage d'objets pour lesquels on a précédemment utilisé une bande d'attache en acier ou en cordes. La bande d'attache représentée dans les fig. 3 à 5 est destinée au cerclage d'une caisse, telle que celle représentée à la fig. 5. La bande d'attache A entoure la caisse B dans des sens transversaux, les exbrémités libres de ladite bande étant assemblées au moyen d'un raccord C, ou pince de serrage. Cette pince de serrage est composée d'une pièce de métal en feuille, recourbée en forme e de douille ou de tube plat. Les parties en chevauchement du métal en feuille sont fixées ensemble par une soudure par points ou une ligne continue de soudure.
Dans les parties en recouvrement, le métal formant la pince de serrage est ondulé transversalement en 17 pour que la pince présente de la rigidité et pour permettre l'emploi d'un métal relativement léger.
Les deux extrémités de la bande d'attache sont introduites dans la pince de serrage C et le ruban est raidi autour de l'emballage B, la pince étant ensuite sertie sur toute sa largeur de manière à pénétrer dans la matière plastique de la bande d'attache en vue d'en assurer la fixation. Les sertissages produisent ainsi un effet de serrage qui empche les extrémités de la bande de glisser, d'une part, l'une sur l'autre et, d'autre part, hors de la pince. En plus des sertissages transversaux, la pince C est t également déformée sur les bords laté- raux de la bande d'attache en direction de l'intérieur, comme représenté en 20, afin d'en augmenter la capacité de serrage.
Le pouvoir de retenue de la pince peut également tre accru sans affaiblir sérieusement la bande d'attache en prévoyant t des enfoncements 21, ou ondulations, diri- gés vers l'intérieur dans les sertissages transversaux 18 et 19. Cette disposition assure un bon serrage de la bande d'attache, sans quoi le raccordement de ses extrémités serait rendu difficile en raison des propriétés incertaines de la matière plastique en empchant sa liaison de manière normale.
Les fig. 6 et 7 montrent un autre dispositif de raccordement des extrémités de la bande d'attache. Ce dispositif comprend une boucle formée d'une seule pièce de fil métallique, de préférence de forme ronde, le calibre dudit fil pouvant varier selon la dimension et la résistance de la boucle désirée. Comme on le voit dans la fig. 6, la boucle a la forme générale d'un rectangle et comprend deux paires de bras d'engagement de la bande sur deux côtés opposés de celle-ci, l'une des deux paires de bras comportant un premier bras 110 et un second bras 111, et l'autre paire de bras comprenant un premier bras 112 et un second bras 113. Les deux paires de bras sont sensiblement parallèles l'une à l'autre, comme le sont les bras individuels de chaque paire.
Le premier bras 110 constitue une partie d'extrémité du fil, reliée par une branche rectiligne 114 à l'une des extrémités du bras 112, ce bras 112 constituant un segment intermédiaire du fil. Le bras 111 est relié par une branche rectiligne 115 du fil à l'une des extrémités du bras 113, la branche 115 étant située dans un plan vertical commun avec la branche 114 et en dessous de cette dernière branche. L'autre extrémité du bras 113 forme un crochet 116 engagé sous le bras 112 et plartiel1emeDt autour dudit bras, l'extrémité du crochet 116 étant orientée verticalement. Le bras 111 est relié par une branche rectiligne 118 du fil à l'une des extrémités du bras 112.
Dans la fig. 6, on voit que le plan vertical passant par l'axe de la branche e 118 est orienté obliquement par rapport au plan vertical passant par l'axe de la branche 114. Cependant, l'axe de la branche 118 pour rait t tre situé dans un plan parallèle à celui passant par l'axe de la branche 114, cette dernière disposition étant réalisée en allongeant le bras 111 pour qu'il ait la mme longueur que le bras 112. Comme le montre la fig. 7, les bras de chaque paire de bras sont écartés l'un de l'autre d'une distance suffisante pour permettre à une bande 119 d'tre introduite entre lesdits bras, les axes des bras 111 et 113 étant situés dans un plan commun de manière que la boucle s'applique à plat sur un objet tel qu'une caisse 120.
La bande d'attache étant stockée, par exemple sous la forme d'un rouleau 121 (fig. 1), on en tire une certaine longueur pour son utilisation et on l'enroule autour de la caisse, ou à un autre article à cercler.
L'extrémité libre de la bande est passée de bas en haut par l'ouverture centrale de la boucle, puis autour du bras 112 dans l'espace compris entre les bras 112 et 113 et enfin sous le bras 113, comme représenté dans la fig. 7. On forme ensuite un autre enroulement 122 avec la bande en la poussant vers le haut par r l'ouver- ture centrale de la bouole et en la repliant, son extrémité arrondie étant déplacée longitudinalement par rapport au bras 110 et montée sur l'extrémité libre dudit bras. Après ces opérations, il subsiste une longueur supplémentaire de bande à proximité de la boucle, mais en tirant sur cette partie de la bande entre la a boucle et le rouleau 121, le surplus est éliminé et la bande serrée fortement autour du bras 110.
La bande peut alors tre coupée du rouleau en un point situé à courte distance de la boucle.
La bande peut tre tendue à la main ou avec un outil de tension approprié. L'une ou l'autre extrémité de la bande peut tre tirée en vue du serrage sans que la partie qui entoure l'emballage ne puisse se dilater.
Lorsque la partie 122 de la bande est tirée vers la gauche, la partie 123 glisse de manière relativement libre sous cette dernière vers la droite, mais lorsque la partie 123 tend à se déplacer vers la gauche, la partie 122 est serrée sous celle-ci et autour du bras 111 de la boucle sans subir de déplacement.
Une tension sur la bande d'attache produit une composante de force vers le bas sur les bras 110 et 112 et le mouvement de haut en bas du bras 110 est limité à l'une de ses extrémités par l'engagement de la branche 114 du fil avec la branche 115 et le mouvement de haut en bas de l'autre extrémité dudit bras 110 est limité par l'engagement de son extrémité libre avec la branche 118. il est important, pour la résistance de la boucle, que le bras 110 soit suffisamment long pour que son extrémité libre dépasse la branche 118. Le mouvement vers le bas du bras 112 est limité à l'une de ses extrémités par l'engagement de la branche 114 du fil avec la branche 115 et le mouvement de haut en bas de l'autre extrémité dudit bras est limité par son engagement avec la partie inférieure du crochet 116.
On voit donc que la capacité de résistance de la boucle est due à une déformation, principalement du fait que les deux extrémités des bras 110 et 112 sont supportées lorsque la bande d'attache est sous tension.
Il est à remarquer qu'en utilisant la boucle avec une bande d'attache ayant deux extrémités libres, la bande peut tre engagée d'abord soit avec les bras transversaux 110 et 111, soit avec les bras transversaux 112 et 113 et ensuite introduits dans la paire de bras longitudinaux. Toutefois, lorsque la boucle est utilisée avec une bande d'attache n'ayant qu'une extrémité libre, il est nécessaire d'engager cette extrémité autour des bras 112 et 113, puisque ni l'un ni l'autre de ces bras n'a une extrémité libre autour de laquelle la boucle 122 de la bande pourrait s'engager.
Un autre dispositif de raccordement des extrémités de la bande d'attache est représenté dans les fig. 8 et 9.
Dans cette forme d'exécution, la boucle comporte un organe ou flan plat, en forme de parallélogramme, comportant deux côtés longs 210 et 211 et deux côtés courts 212 et t 213 pourvus chacun d'une extrémité libre, chaque côté long formant un angle aigu avec l'un des côtés courts.
La boucle est, de préférence, estampée à partir d'une feuille d'acier ayant une largeur égale à la distance mesurée perpendiculairement entre les côtés 210 et 211. Une ouverture rectangulaire est prévue dans le centre de la boucle, ladite ouverture étant comprise entre des parois 214 et 215 opposées et parallèles aux côtés courts de l'organe et des parois opposées 216 et 217, perpendiculaires aux parois 214 et 215 et déterminant la largeur de l'ouverture. Cette ouverture centrale est, de préférence, un peu plus large que la bande d'attache avec laquelle la boucle doit tre employée.
Cette boucle est, en outre, pourvue de deux rainures 218 et 219, chaque rainure étant ouverte à l'une de ses extrémités et ces rainures étant parallèles aux extrémités courtes de la boucle. La rainure 218, située entre l'ouverture rectangulaire centrale et le côté court 212 de la bande s'ouvre par le côté long 210, tandis que la rainure 219, située entre l'ouverture centrale et le côté court 213 s'ouvre, de préférence, sur le côté long 211.
Comme on le voit sur la fig. 8, les longueurs des rainures 218 et 219 sont sensiblement égales à la largeur de l'ouverture centrale. On obtient ainsi une boucle ayant à l'une de ses extrémités deux bras 220 et 221 et à l'autre extrémité deux bras 222 et 223, les bras 220 et 222 étant supportés à chaque extrémité et les bras 221 et 223 ayant une extrémité libre et non supportée. Les bords des surfaces d'engagement avec la bande d'attache sont arrondis ou chanfreinés pour éviter de couper la bande d'attache.
Dans la fig. 9, on a représenté la boucle décrite fixée à une bande d'attache 224 entourant un ballot 225. Pour raccorder la boucle, une partie 226 de la bande est engagée dans l'ouverture centrale, puis déplacée latéralement et glissée sur l'extrémité libre du bras 221. Une partie 227 située à l'autre extrémité de la bande est engagée de la mme façon dans la boucle.
Le raccordement de la bande est effectué pendant que le ballot 225 est soumis à une pression dans une presse à comprimer les ballots. Après le dégagement de la presse, le ballot se dilate et la bande se raidit fortement sous une tension considérable. Par suite du serrage entre la bande et les bras de la boucle, le glissement de la bande est minime, sinon inexistant.
Par suite de la manière dont la bande d'attache e est passée dans la boucle, la tension de ladite bande impose des efforts tendant à déplacer les bras 220 et 221 l'un vers l'autre et également les bras 222 et 223 l'un vers l'autre. L'effort sur les bras 220 et 222 est réparti régulièrement aux deux extrémités des bras étant donné qu'elles sont fixes, mais comme chacun des bras 221 et 223 n'est supporté qu'à l'une de ses extrémités, il est évident que l'effort total doit tre reporté sur l'extrémité supportée.
Afin que les bras 221 et 223 paissent supporter une charge aussi grande que les bras 220 et 222, il est nécessaire de prévoir un apport de métal plus grand à proximité des extrémités supportées des bras 221 et 223, ce qui est réalisé en inclinant les côtés 210 et 211 par rapport aux extrémités de la boucle.
Les lignes 228 et 229 dessinées en pointillé sur la fig. 9 indiquent la grandeur du flan rectangulaire de métal qui serait nécessaire pour obtenir la mme quantité de matière permettant de supporter les bras 221 et 223. Il est à remarquer qu'un flan rectangulaire de cette grandeur fournirait également un support supplémentaire pour l'extrémité de gauche du bras 220 et pour l'extrémité de droite du bras 222. Toutefois, comme il n'est pas nécessaire que les bras 220 et 222 soient supportés davantage que les bras 221 et 223, la boucle pourvue des côtés inclinés est, du point de vue pratique, aussi résistante qu'une boucle découpée dans un flan rectangulaire, tout en employant évidemment moins de métal.
Dans l'utilisation des bandes d'attache en plastique, l'une des difficultés réside dans leur raccordement, étant donné que ce genre de bande ne répond pas à l'action de dispositifs de raccord normaux. Les différents raccords décrits en combinaison avec la bande d'attache permettent d'obtenir un raccord d'une grande sécurité.
On dispose pour le choix du matériau à employer d'un grand nombre de matières polymères pouvant tre refoulées pour obtenir la combinaison des caractéristiques mentionnées ci-dessus comme étant efficaces pour la fabrication d'une bande d'attache. Cette matière est, de préférence, le polypropylène. Toutefois, plusieurs autres matières peuvent aussi tre utilisées, par exemple, d'autres polyoléfines telles que le polyéthylène, les polycarbonates, les polyesters, les nylons, les résines acryliques, le polystyrène, pour ne mentionner que quelques-unes de ces matières.
Des matières polymères de ce genre sont linéaires et à longues chaîne, pouvant tre refoulées en filaments et en fibres par le procédé d'extrusion par fusion. La technique de l'extrusion ou du traitement ultérieur est connue et il suffit de l'adapter à la bande d'attache décrite pour que le ruban produit soit équilibré et possède une grande résistance à la traction ainsi qu'à la rupture dans le sens latéral. n suffit de prendre les précautions nécessaires pour obtenir ces caractéristiques.
Il est préférable, en général, de maintenir la température d'extrusion aussi basse que possible pour rendre la matière propre à tre refoulée, d'utiliser une température de refroidissement aussi élevée que possible pour éviter que le refroidissement s'effectue brus que, ment, et que la température à laquelle est effectuée l'opération d'orientation des molécules soit aussi élevée que possible sans fondre la matière polymère.
Les conditions spécifiques quantitatives peuvent varier selon le polymère particulier employé, mais, en tenant compte des données indiquées ci-dessus concernant les caracté- ristiques physiques de la matière de cette bande d'attache ainsi que de la nature générale des conditions nécessaires pour produire cette matière, le choix des conditions quantitatives précises pour produire la bande d'attache à partir d'un polymère donné peut tre fait par une personne du métier.
Parmi les précautions qu'on doit observer il y a lieu de citer les suivantes: la matière polymère doit tre refoulée à travers un ajutage ayant une ouverture sensiblement rectangulaire et à une température permettant de la maintenir à l'état fondu. Le ruban ainsi refoulé doit ensuite tre refroidi suffisamment lentement pour que la matière soit homogène dans toute l'épaisseur de la bande d'attache, sans que ce refroidissement ait pour résultat des influences anormales qui seraient transmises à la matière de la bande d'attache terminée.
Après avoir été refroidie à la température ambiante, la matière de la bande d'attache est à nouveau réchauffée à la température de transition de second ordre et pendant qu'elle est ainsi réchauffée, on l'étire pour orienter à nouveau les molécules dans le sens longitudinal, ce qui est essentiel pour donner à la bande d'attache la résistance à la traction nécessaire.
Après cette orientation, la matière est refroidie à la température normale. Comme la matière d'une bande d'attache dépend du polymère spécifique employé, elle peut avoir des caractéristiques sensiblement différentes de celles d'une bande d'attache fabriquée en une autre matière. Par exemple, dans le cas du polypropylène, une bande d'attache ayant les dimensions spécifiées ci-dessus est susceptible de se fendre le long de l'axe longitudinal. Toutefois, ce défaut n'a pas d'influence sur la résistance à la traction et, dans un certain sens, la bande d'attache peut tre comparée à une bande d'attache en cordes ou en fils dans laquelle la résistance à la traction est presque entièrement effective dans le sens longitudinal, les cordes étant simplement maintenues dans le sens latéral par des moyens adhésifs et pouvant tre aisément séparées.
Avec d'autre matières, la résistance à la traction dans le sens latéral est plus élevée. Dans tous les cas, l'orientation des molécules dans la matière l'empche de se fendre dans le sens latéral.
On voit donc que, dans sa forme d'exécution préférée, la bande d'attache plastique décrite présente sensiblement la forme d'une bande d'attache en acier, c'està-dire que c'est un ruban d'épaisseur à peu près uni forme et équilibré de sorte que, normalement, il ne se tord pas en position de relâchement. Cette bande possède en mme temps la flexibilité et la possibilité d'tre rompue comme c'est le cas pour une bande d'attache en cordes, sans posséder les inconvénients soit de la bande en acier, soit de la bande en corde, qui ont t été mentionnés ci-dessus.
La bande présente les caractéristiques d'une matière plastique refoulée symétriquement, c'est-à-dire qu'il n'existe pas d'efforts dans la bande tendant à l'amener à tre déséquilibrée ou à se tordre et cependant, comme elle a été orientée axialement et ensuite recuite, elle possède des caractéristiques inhérentes à ces traitements. Ces propriétés résultent du chauffage symétrique à la matrice d'extrusion et de refroidissement symétrique ayant pour effet d'empcher des tensions latentes anormales dans le ruban après avoir été orienté et recuit, ce qui aurait lieu si le chauf- fage, ou. le refroidissement, avait été asymétrique.
Dans le cas de matières plastiques susceptibles d'tre dégradées par les rayons ultraviolets, la matière p3asti- que refoulée peut t tre convenablement complétée d'un pigment approprié qui colore la matière et rend le produit refoulé qui en résulte sensiblement stabie à la lumière pour tre appliqué au cerclage. Lorsqu'il est nécessaire de contrôler les propriétés physiques de la bande, on peut ajouter aux matières plastiques des plastifiants et/ou d'autres composés appropriés, tels que des résines synthétiques, et/ou d'autres agents modificateurs.
Des mélanges plastiques utilisés ont également un ooefficient de ramollissement ou de durcissement à une température dont les limites sont relativement étendues, en ce sens que la bande d'attache n'est pas influencée par des températures extrmes de chaleur ou de froid jugées normales que peuvent subir les objets ligaturés. C'est-à-dire que la bande ne devient pas trop cassante sous l'action du froid et ne ramollit pas ou ne devient pas flexible sous l'action. de la chaleur, lesdites actions étant susceptibles de se produire normalement dans l'expédition et la manutention des objets auxquels sont appliquées les bandes d'attache.
REVENDICATIONS
I. Dispositif d'attache comprenant une bande et un organe de serrage des extrémités de cette bande, caractérisé en ce que la bande est constituée par un ruban continu d'une matière polymère à molécules orientées dans le sens longitudinal de la bande et homogène, ce ruban présentant une grande résistance à la traction dans le sens longitudinal et étant agencé de manière à ne pas se tordre en position relâchée, et en ce que ledit organe de serrage est constitué par un raccord ou par une boucl
Fastening device comprising a band and a member for tightening the ends of this band,
method of actuating the device and method of manufacturing this device
It is known that there are steel tie bands having certain drawbacks. An attachment band has also been proposed consisting of juxtaposed ropes of high tensile strength synthetic material, the ropes being held together by adhesion in the lateral direction, a tape which has been used with success. However, this heterogeneous attachment band has the drawback that it must be assembled in a particular way and that it is necessary to handle a large number of elements, which represents an assembly problem during the assembly. manufacturing.
A cord tie band is advantageous because it does not cut into the packaging and can be fixed by means of a clamping member, or a seal, applied simply and quickly. However, the cord tie band is relatively expensive to manufacture and its volume is generally greater than that of a steel tie band of comparable strength.
Theoretically, an attachment strip made of a homogeneous plastic material would be desirable from the point of view of manufacture, since the plastic strips can be easily upset into continuous lengths. However, despite the availability of a wide range of plastics and the possibility offered by plastics technology to give them different and very varied properties, it remained to find a plastic material which had the exact combination of properties required for high tensile strength fastening bands.
The problem seems to be that the technicians specializing in the manufacture of fastening bands did not sufficiently know the possibilities of polymer materials which can be upset, the use of which had discouraged them; finding that such materials, in general, had characteristics unsuitable for the intended purpose which required high tensile strength and other properties permitting strapping.
Apparently they didn't realize that the characters were. improper stics which they had discovered could be sufficiently eliminated for flexible strapping to be a practical reality applicable to a commercial article. The same is true of technicians specializing in upset polymer materials who did not seem to have sufficient knowledge of strapping problems to design a material having the exact combination of properties making it possible to cope with the requirements of high resistance tie bands. traction.
Existing plastics, upset for other purposes, do not have the properties necessary for the manufacture of tie bands. These circumstances are confirmed by a recent suggestion for a plastic tie band provided with thick and thin parts extending longitudinally where the molecular distribution in the respective parts is specially adapted so that the transverse tensile strength of the tie strip per crosscutting unit is stronger in thin parts than in thick parts.
This attachment band results from the abandonment of the concept of using a plastic attachment band of the same thickness over its width because of the imperfections presented by the available upset plastic material intended for strapping objects.
The present invention, which aims to obviate these drawbacks, relates to an attachment device comprising a band and a member for tightening the ends of this band. It is characterized in that the strip is constituted by a continuous strip of a polymer material with molecules oriented in the longitudinal direction of the strip and homogeneous, this strip having a high tensile strength in the longitudinal direction and being arranged in such a manner. not to twist in the relaxed position, and in that said clamping member is constituted by a connector or by a loop making it possible to keep the band stretched around the object to be attached.
The subject of the invention is also a method of actuation and a method of manufacturing said attachment device.
The fastening band can have the following characteristics: it can have a substantially uniform thickness of from about 0.025 cm to 0.15 cm and a width of from about 0.3 cm to 5 cm. The tie band may have an elongation of not more than about 12 O / o, preferably below e 10 / o, a tensile strength of at least about 4,200 kg / cm2. felle can transmit a voltage of at least about 70 o / o around an angle of about 900. It has a lower density than water. It resists abrasion, acids, alkalis and it is waterproof.
It can be substantially shielded from the effect of degradation due to ultraviolet light on the polymer materials.
It is continuously flexible without losing its tensile strength. It has high dielectric strength and can have high tear strength in the lateral direction. The tie band is of balanced construction, that is, it does not twist helically in the relaxed position.
This set of properties can be imparted to the tape by upsetting the polymeric material so that the tape, when it passes through the die, is warmed substantially uniformly on all sides, then cooling the tape more or less uniformly and slowly. . Then the tape is heated to a temperature below its softening point and stretched to orient the molecules in the longitudinal direction of the tape, and then annealed by heating to a temperature above that of second order transition of the polymer, but below its softening point, under conditions of relaxation to relieve stress.
The appended drawing represents several embodiments of the attachment device which is the subject of the invention, given by way of example.
Fig. 1 is a partial perspective view of the fastening band.
Fig. 2 is a cross section thereof, taken on line 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 is a partial plan view of a strip showing its free ends assembled by means of a connector.
Fig. 4 is a longitudinal section taken on line 3-3 of FIG. 3.
Fig. 5 is a perspective view of a box provided with two fastening bands.
Fig. 6, on a larger scale, is a partial plan view of the tie strip, in a second embodiment of the connector.
Fig. 7 is an elevational view of the tie strip and connector shown in FIG. 6.
Fig. 8 is a partial plan view of the tie strip, in a third embodiment of the connector.
Fig. 9 is a longitudinal section taken on line 9-9 of FIG. 8.
The fastening band A, shown in fig. 1 and 2, of substantially rectangular cross section, of homogeneous polymer material, is in the form of a roll, said strip, of continuous length, being able to be upset.
Modifications of shape can be made to the strip; for example one can provide one or more ribs projecting relative to one of the faces coinciding with one or more depressions on the other face of the strip, these ribs being intended to facilitate the winding of the fastening strip under coil form.
It is, however, necessary that the fastening strip consists of a strip of substantially uniform thickness, that is to say, free of thick and thin parts over its width, that it be, in this regard, d 'on the one hand similar to a steel tie band and on the other hand, different from a rope tie band, and that it is made of plastic material having several thick ribs, oriented axially, and connected by relatively thin tendons.
The advantages of the tie band in question consist in its relative regularity in thickness or that it is not provided with an uneven surface, as is the case with a tie band made of ropes or of a plastic tie band with ribs and in that it can be handled in this respect like a steel tie band.
Such a tie band is used for strapping objects for which a steel or rope tie band has previously been used. The fastening band shown in fig. 3 to 5 is intended for strapping a box, such as that shown in FIG. 5. The attachment band A surrounds the body B in transverse directions, the free ends of said band being assembled by means of a connector C, or clamp. This collet is made of a piece of sheet metal, bent in the e-shape of a socket or a flat tube. The overlapping portions of the sheet metal are secured together by a spot weld or a continuous line of weld.
In the overlapping parts, the metal forming the collet is corrugated transversely at 17 so that the collet has rigidity and to allow the use of a relatively light metal.
The two ends of the fastening band are introduced into the clamp C and the tape is stiffened around the packaging B, the clamp then being crimped over its entire width so as to penetrate into the plastic material of the band d 'fastener in order to secure it. The crimps thus produce a clamping effect which prevents the ends of the strip from sliding, on the one hand, one on the other and, on the other hand, out of the clamp. In addition to the transverse crimps, the clamp C is also deformed on the side edges of the tie strip towards the interior, as shown at 20, in order to increase its clamping capacity.
The retaining power of the pliers can also be increased without seriously weakening the attachment band by providing t indentations 21, or corrugations, directed inward in the transverse crimps 18 and 19. This arrangement ensures good tightening. of the tie strip, otherwise the connection of its ends would be made difficult because of the uncertain properties of the plastic material preventing its connection in a normal manner.
Figs. 6 and 7 show another device for connecting the ends of the tie strip. This device comprises a loop formed from a single piece of metal wire, preferably of round shape, the gauge of said wire being able to vary according to the size and the resistance of the desired loop. As seen in fig. 6, the loop has the general shape of a rectangle and comprises two pairs of band engagement arms on two opposite sides thereof, one of the two pairs of arms having a first arm 110 and a second arm 111, and the other pair of arms comprising a first arm 112 and a second arm 113. The two pairs of arms are substantially parallel to each other, as are the individual arms of each pair.
The first arm 110 constitutes an end part of the wire, connected by a rectilinear branch 114 to one of the ends of the arm 112, this arm 112 constituting an intermediate segment of the wire. The arm 111 is connected by a rectilinear branch 115 of the wire to one of the ends of the arm 113, the branch 115 being situated in a common vertical plane with the branch 114 and below the latter branch. The other end of the arm 113 forms a hook 116 engaged under the arm 112 and plartiel1emeDt around said arm, the end of the hook 116 being oriented vertically. The arm 111 is connected by a rectilinear branch 118 of the wire to one of the ends of the arm 112.
In fig. 6, it can be seen that the vertical plane passing through the axis of the branch 118 is oriented obliquely with respect to the vertical plane passing through the axis of the branch 114. However, the axis of the branch 118 could be located in a plane parallel to that passing through the axis of the branch 114, the latter arrangement being produced by extending the arm 111 so that it has the same length as the arm 112. As shown in FIG. 7, the arms of each pair of arms are spaced apart from each other by a sufficient distance to allow a strip 119 to be introduced between said arms, the axes of the arms 111 and 113 being situated in a common plane so that the loop is applied flat on an object such as a box 120.
With the tie strip stored, for example in the form of a roll 121 (fig. 1), a certain length is pulled out for use and wrapped around the crate, or other article to be strapped. .
The free end of the band is passed from bottom to top through the central opening of the loop, then around the arm 112 in the space between the arms 112 and 113 and finally under the arm 113, as shown in fig. . 7. A further winding 122 is then formed with the strip by pushing it up through the central opening of the bolus and folding it back, its rounded end being displaced longitudinally with respect to the arm 110 and mounted on the arm. free end of said arm. After these operations, there is still an additional length of tape near the loop, but by pulling this part of the tape between the loop and the roller 121, the excess is removed and the tape is tightly tightened around the arm 110.
The strip can then be cut from the roll at a point located a short distance from the loop.
The strip can be stretched by hand or with an appropriate tensioning tool. One or the other end of the strip can be pulled for the purpose of tightening without the part which surrounds the packaging being able to expand.
When part 122 of the strip is pulled to the left, part 123 slides relatively freely under it to the right, but when part 123 tends to move to the left, part 122 is clamped under it. and around the arm 111 of the loop without undergoing any displacement.
Tension on the tie band produces a component of downward force on arms 110 and 112, and the up and down movement of arm 110 is limited at one end by the engagement of leg 114 of the strap. wire with the branch 115 and the up and down movement of the other end of said arm 110 is limited by the engagement of its free end with the branch 118. it is important, for the resistance of the loop, that the arm 110 is long enough so that its free end exceeds the branch 118. The downward movement of the arm 112 is limited at one of its ends by the engagement of the branch 114 of the wire with the branch 115 and the upward movement. the bottom of the other end of said arm is limited by its engagement with the lower part of hook 116.
It can therefore be seen that the resistance capacity of the loop is due to a deformation, mainly because the two ends of the arms 110 and 112 are supported when the fastening band is under tension.
It should be noted that by using the loop with an attachment band having two free ends, the band can be engaged first either with the transverse arms 110 and 111, or with the transverse arms 112 and 113 and then introduced into the pair of longitudinal arms. However, when the buckle is used with a tie band having only one free end, it is necessary to engage this end around the arms 112 and 113, since neither of these arms is 'has a free end around which the loop 122 of the band could engage.
Another device for connecting the ends of the fastening strip is shown in FIGS. 8 and 9.
In this embodiment, the loop comprises a flat member or blank, in the form of a parallelogram, comprising two long sides 210 and 211 and two short sides 212 and t 213 each provided with a free end, each long side forming an angle. acute with one of the short sides.
The buckle is preferably stamped from a steel sheet having a width equal to the distance measured perpendicularly between sides 210 and 211. A rectangular opening is provided in the center of the buckle, said opening being between opposing walls 214 and 215 parallel to the short sides of the member and opposing walls 216 and 217, perpendicular to the walls 214 and 215 and determining the width of the opening. This central opening is preferably a little wider than the attachment band with which the buckle is to be used.
This loop is also provided with two grooves 218 and 219, each groove being open at one of its ends and these grooves being parallel to the short ends of the loop. The groove 218, located between the central rectangular opening and the short side 212 of the strip opens through the long side 210, while the groove 219, located between the central opening and the short side 213 opens, from preferably on the long side 211.
As seen in fig. 8, the lengths of the grooves 218 and 219 are substantially equal to the width of the central opening. A loop is thus obtained having at one of its ends two arms 220 and 221 and at the other end two arms 222 and 223, the arms 220 and 222 being supported at each end and the arms 221 and 223 having a free end. and not supported. The edges of the tie strip engagement surfaces are rounded or chamfered to avoid cutting the tie strip.
In fig. 9, there is shown the loop described attached to an attachment band 224 surrounding a bundle 225. To connect the loop, a portion 226 of the band is engaged in the central opening, then moved sideways and slipped over the free end. of the arm 221. A part 227 located at the other end of the strip is engaged in the same way in the loop.
The web connection is made while the bale 225 is pressurized in a bale compressing press. After releasing the press, the bale expands and the web stiffens strongly under considerable tension. Due to the tightening between the band and the arms of the buckle, the slippage of the band is minimal, if not nonexistent.
As a result of the way in which the tie band e has passed through the loop, the tension of said band imposes forces tending to move the arms 220 and 221 towards each other and also the arms 222 and 223 l ' to one another. The force on the arms 220 and 222 is evenly distributed at the two ends of the arms given that they are fixed, but as each of the arms 221 and 223 is only supported at one of its ends, it is obvious that the total force must be transferred to the supported end.
In order for the arms 221 and 223 to graze with a load as large as the arms 220 and 222, it is necessary to provide a larger supply of metal near the supported ends of the arms 221 and 223, which is achieved by tilting the sides 210 and 211 with respect to the ends of the loop.
Lines 228 and 229 drawn in dotted lines in FIG. 9 indicate the size of the rectangular metal blank which would be necessary to obtain the same quantity of material making it possible to support the arms 221 and 223. It should be noted that a rectangular blank of this size would also provide additional support for the end of the metal. left of arm 220 and for the right end of arm 222. However, since the arms 220 and 222 do not need to be supported more than the arms 221 and 223, the loop with the sloping sides is, therefore, from a practical point of view, as resistant as a loop cut from a rectangular blank, while obviously using less metal.
One of the difficulties in the use of plastic fastening bands is their connection, since this kind of band does not respond to the action of normal joining devices. The various couplings described in combination with the fastening strip provide a very secure connection.
For the choice of the material to be used, a large number of polymeric materials are available which can be upset in order to obtain the combination of the characteristics mentioned above as being effective for the manufacture of an attachment band. This material is preferably polypropylene. However, several other materials can also be used, for example, other polyolefins such as polyethylene, polycarbonates, polyesters, nylons, acrylic resins, polystyrene, to mention only a few of these materials.
Polymer materials of this type are linear and with a long chain, which can be upset into filaments and fibers by the melt extrusion process. The technique of extrusion or subsequent processing is known and it suffices to adapt it to the tie band described so that the produced tape is balanced and has a high tensile strength as well as to breaking in the direction. lateral. It is enough to take the necessary precautions to obtain these characteristics.
It is generally preferable to keep the extrusion temperature as low as possible in order to make the material suitable for being forced out, to use a cooling temperature as high as possible to prevent the cooling from taking place suddenly. , and that the temperature at which the operation of orienting the molecules is carried out is as high as possible without melting the polymeric material.
The specific quantitative conditions may vary depending on the particular polymer employed, but, taking into account the data set forth above concerning the physical characteristics of the material of this tie band as well as the general nature of the conditions necessary to produce this material, the choice of the precise quantitative conditions for producing the tying strip from a given polymer can be made by a person skilled in the art.
Among the precautions that must be observed, the following should be mentioned: the polymer material must be forced through a nozzle having a substantially rectangular opening and at a temperature making it possible to maintain it in the molten state. The tape thus upset must then be cooled slowly enough for the material to be homogeneous throughout the thickness of the tie strip, without this cooling resulting in abnormal influences which would be transmitted to the material of the tie strip. finished.
After being cooled to room temperature, the tie band material is again reheated to the second order transition temperature and as it is thus warmed, it is stretched to reorient the molecules in the longitudinal direction, which is essential to give the tie strip the necessary tensile strength.
After this orientation, the material is cooled to normal temperature. Since the material of a tie band will depend on the specific polymer employed, it may have significantly different characteristics from those of a tie band made of another material. For example, in the case of polypropylene, a tie strip having the dimensions specified above is liable to split along the longitudinal axis. However, this defect has no influence on the tensile strength and, in a certain sense, the tie band can be compared to a tie band made of ropes or threads in which the tensile strength is almost entirely effective in the longitudinal direction, the cords being simply held in the lateral direction by adhesive means and can be easily separated.
With other materials, the tensile strength in the lateral direction is higher. In all cases, the orientation of the molecules in the material prevents it from splitting in the lateral direction.
It can therefore be seen that, in its preferred embodiment, the plastic fastening strip described has substantially the shape of a steel fastening strip, that is to say that it is a strip of approximately nearly uniform and balanced so that normally it does not twist in the relaxed position. This band has at the same time the flexibility and the possibility of being broken as is the case for a tie band made of ropes, without having the drawbacks either of the steel band or of the rope band, which have t been mentioned above.
The strip has the characteristics of a symmetrically upset plastic material, that is to say that there are no forces in the strip tending to cause it to be unbalanced or to twist and yet, as it does. was oriented axially and then annealed, it has characteristics inherent to these treatments. These properties result from symmetrical heating to the extrusion die and symmetrical cooling having the effect of preventing abnormal latent stresses in the ribbon after being oriented and annealed, which would occur if the heating, or. cooling, had been asymmetric.
In the case of plastics capable of being degraded by ultraviolet rays, the repressed plastic material can be suitably supplemented with a suitable pigment which colors the material and renders the resulting repressed product substantially stabilized in the light for be applied to the strapping. When it is necessary to control the physical properties of the web, plasticizers and / or other suitable compounds, such as synthetic resins, and / or other modifying agents can be added to the plastics.
Plastic mixtures used also have a temperature softening or hardening coefficient of relatively wide limits, in that the tie strip is not influenced by extreme temperatures of heat or cold considered to be normal. undergo the ligated objects. That is, the tape does not become too brittle under the action of cold and does not soften or become flexible under the action. heat, said actions being capable of normally occurring in the shipping and handling of the articles to which the fastening bands are applied.
CLAIMS
I. Fastening device comprising a strip and a member for tightening the ends of this strip, characterized in that the strip is constituted by a continuous strip of a polymer material with molecules oriented in the longitudinal direction of the strip and homogeneous, this tape having a high tensile strength in the longitudinal direction and being arranged so as not to twist in the relaxed position, and in that said clamping member is constituted by a connector or by a loop