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L'invention est relative aux machines à conditionner, du type de celles destinées à permettre de réaliser des,articles, notamment des bottes et autres récipients, par formage à partir de bandés*souples en une matière telle, par exemple, qu'une matière thermoplastique du genre des chlorures de vinyle, des polyéthylènes, des polyamides, etc.
On a déja décrit de telles machines, par exemple dans le brevet des Etats-Unis N 2.736.150 délivré le 28 Février 1956 à Loew, mais ces machines sont d'un prix de revient..élevé et ne permettent de..réaliser qu'un seul type d'arti- cle, ce qui les rend inutilisables industriellement pour la fabrication de peti- tes' et moyennes séries d'un même article.
La présente invention a donc pour objet une machine pour réaliser des articles en matière plastique qui réponde mieux que jusqu'a présent, aux di- vers désiderata de la pratique, notamment en ce qui concerne tant leur prix de revient réduit que leur universalité (aptitude d'une même machine, éventuelle- ment légèrement modifiée, à fabriquer des types d'articles très différents).
Elle consiste, principalement, à agencer de manière telle, les ma- chines du genre en question, qu'au moins une bande puisse être amenée à traver- ser plusieurs ensembles ou postes (de chauffage, formage, soudage, découpage) disposés successivement dans des positions de préférence variables à volonté (pour s'adapter à la fabrication à réaliser), ces ensembles, qui sont avantageu- sement montés de façon réglable sur au moins deux barres parallèles, comportant pour la plupart une partie en forme de portique susceptible d'être fixée de ma- nière règlable sur ces barres et une partie mobile de forme annulaire déplaçable par rapport à la partie en forme de portique perpendiculairement à la bande,
le tout en combinaison avec des moyens pour déplacer la bande pas à pas à un rythme fonction du déroulement des opérations dans les susdits ensembles.
Dans le mode de réalisation préféré, la machine comporte un poste de chauffage de la bande, avant formage, qui comprend des moyens, tels que des caches, qui permettent de faire varier à volonté l'étendue et/ou l'emplacement de la zone de la bande sur laquelle s'exerce le chauffage.
.L'invention pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
Sur ces dessins: la figure 1 est un schéma, en élévation, d'une -machine selon l'inven- tion, capable par exemple de fabriquer des boites; - la figure 2 est une vue schématique, en perspective, d'une machine selon l'invention, conforme au schéma de la figure 1; les figures 3 à 5 montrent ; en vue latérale, avec coupe partielle, respectivement les ensembles ou postes de formage, soudage et découpage de la ma- chine de la figure-2; les figures 6 et 7 montrent schématiquement, respectivement en coupe verticale et en vue en plan, le dispositif de chauffage que comporte également la susdite machine; les figures 8 et 9 montrent, en perspective, une bande traitée, de deux manières différentes, à l'aide d'une machine selon l'invention;
la figure 10 montre, en perspective, une boîte avec poignée attenante, susceptible d'être réalisée à l'aide d'une telle machine; la figure 11 montre, en perspective, un autre type de boite ou réci- pient susceptible d'être réalisé à l'aide d'une machine selon l'invention; la figure 12 montre, en perspective, un autre article, à savoir une
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bouteille, obtenue avec une machine selon l'invention; la.figure 13 montre, également en perspective, un article analogue obtenu à partir de deux bandes ; la figure 14 montre, en perspective, un article du genre des nappe- rons, avec broderies, obtenu à partir de la machine; la fige 15 illustre, en perspective, la fabrication d'articles du genre des portefeuilles; la fig. 16 est une vue détaillée, en perspective, d'une machine selon l'invention, conformément aux vues schématiques des fig. 1 et 2;
la figo 17 montre, en perspective, le dispositif de tirage de la figo 16 ; la figo 18, enfin, est une vue schématique d'une variante de la ma- chine des fig. 1, 2 et 16.
Selon l'invention, et plus spécialement selon ceux de ses modes d'ap- plication, ainsi que ceux des modes de réalisation-, de ses diverses parties, auxquels il-semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence,,, se proposant par exemple d'établir divers articles, notamment des boites par formage à partir de bandes de matière thermoplastique, on s'y prend comme suit ou de façon anal logue.
On agence cette machine de façon telle qu'elle permette le traitement continu d'au moins une bande que l'on amène à traverser successivement, suivant un actionnement pas-à-pas réglé selon la nature et le rythme des opérations à effectuer, plusieurs ensembles ou postes comportés par ladite machine et propres, notamment :
à assurer le chauffage préalable de ladite bande à l'endroit ou à proximité de l'endroit où doit avoir lieu le formage, à assurer ensuite ce formage, notamment par une action pneumatique, en particulier par l'action d'un vide dans un moule approprié, à permettre, éventuellement, s'il s'agit de bottes, de remplir les cavités obtenues à partir de ce forçage, à assurer, éventuellement dans ce cas à partir d'une autre bande, la superposition et la fixation d'une surface propre à coagir avec la première no- tamment pour former couvercle, et, encore dans le cas de boites, à permettre de découper et d'éjecter celles-ci à partir de la ou des bandes initiales, étant entendu que la nature et la succession des opérations peuvent être autres que célles venant d'être indiquées,
car elles dépendant des applica- tions envisagées.
D'une façon générale, on agence avantageusement lesdits ensembles' ou postes, selon l'invention, de manière telle que leurs positions respectives puissent être réglées, notamment pour permettre d'adapter la machine à des opé- rations très diverses.
Pour fixer les idées, et supposant le cas de la fabrication de boîtes avec couvercle, on agence par exemple la machine (fig.1) de façon telle qu'elle assure le traitement simultané de deux bandes 1, 2 destinées respectivement à la boite et au couvercle et se déroulant pas-à-pas à partir de bobines 3, 4, ces bandes étant notamment traitées dans les'postes suivants, se présentant succes- sivement le long de la machine, dans des intervalles de longueurs respectives réglables à volonté A, B, C, D, E, F:
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- en A, un poste de chauffage CH, par exemple à infra-rouge, poste avantageusement réglable et notamment selon les dispositions décrites plus loin, avec référence aux figures 6 et 7, de sorte qu'on puisse notamment choisir à vo- lonté, sur la bande 1, les dimensions de la surface à chauffer, en B, un poste de formage PF, comportant essentiellement un moule 5 avec des trous 6 ou autres moyens pour faire régner le vide et amener ainsi la 'bande à venir épouser les formes du moule, en donnant une bande formée la, - en C, un intervalle libre correspondant à une zone de remplissage, avec des moyens de remplissage manuels ou automatiques (par l'intervention d'un doseur), ledit intervalle pouvant être de longueur variable, c'est à dire com- porter un nombre variable de longueurs élémentaires d, suivant les nécessités du remplissage,
- en D, un poste de soudage PS pour adapter et fixer le couvercle (ou autre élément), réalisé à partir de la deuxième bande 2, sur la bande formée la étant entendu que la fermeture peut être étanche ou partielle et que cette fermeture peut être combinée avec toute autre opération, telle que mise sous vi- de ou remplissage gazeux, - en E, un poste de découpage et d'éjection PD, lorsqu'il s'agit de débiter des boîtes telles que 7, - et, en F, un dispositif de tirage Ti, c'est à dire propre à faire progresser pas-à-pas la bande ou les deux bandes (ou davantage ) à un rythme convenable pour les faire passer d'un poste au suivant.
On a représenté avec un peu plus de détails, sur la fig. 2, et sur- tout sur la fig. 16( en ayant recours aux mêmes références pour les éléments correspondants), une machine répondant aux conditions qui viennent d'être expo- séeso On voit que-la traction par le dispositifde tirage Ti s'exerce sur les portions de bandes 8 demeurant après découpage et éjection, dans le cas où il s'agit de fabriquer des boites. Mais ce dispositif pourrait être le disposi- tif éjecteur, dans le cas où les produits finis consistent ou des bandes formées de façon appropriée (cas par exemple des fig. 8, 9, 13 etc. examinées plus loin).
Pour le remplissage, dans le cas de boites, un dispositif doseur est monté en 190
En ce qui concerne la façon de réaliser les divers postes ou ensem- bles CH, PF, etc. susvisés, on peut s'y prendre de diverses manières, notamment en ayant recours aux dispositions qui vont maintenant être examinées.
Tout d'abord, suivant une disposition générale qui peut s'appliquer à l'ensemble de la machine, on fait en sorte que les divers postes soient montés de façon réglable sur au moins deux barres (ou moyens analogues) telles que 9 (fig. 2 et 16), une telle disposition permettant de régler de façon très simple, par translation sur lesdites barres, les positions respectives desdits postes (sur la figure 16 on aperçoit une règle graduée 35 servant au positionnement correct des différents postes mobiles).
Puis, concernant les postes en eux-mêmes, et pour ce qui est d'abord du poste de chauffage CE, on agehce ce dernier de façon telle qu'il comporte divers caches et écrans de positions variables, donc permettant: de faire varier à volonté l'empleur et/ou la position de la surface à chauffer, et de ménager, notamment sur le bord des bandes, des réserves margi- nales non soumises à échauffement, cela dans le but d'assurer aux portions res- tantes telles que 8 (fige 2 et 16), dans le cas où un découpage est prévu, une résistance convenable vis-à-vis..des efforts de tirage à exercer par Ti.
Selon le mode de réalisation représenté sur les fig. 6 et 7, on a
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supposé que l'on faisait coagir, avec des rampes à infrarouge 10, quatre.' écrans, savoir: deux écrans 11, refroidis par circulation d'eau ou autres moyens, ces écrans étant propres¯à masquer une fraction variable du champ d'action desdi- tes rampes, donc à régler la surface totale à chauffer (c'est-à-dire, dans le cas représenté, la surface de la boite à former, surface hachurée sur la fige 7), et deux autres écrans 12 agissant latéralement de façon à assurer les réserves marginales susvisées,..de façon que la bande garde, sur ses bords, ses caractéristiques mécaniques initiales.
Sur la fig. 16 on aperçoit, d'une part, les deux écrans latéraux 12 qui laissent non chauffés les deux bords de la bande 1, l'écartement des deux.. écrans étant réglable pour pouvoir traiter des bandes..de largeur différentes, et, d'autre part, l'écran unique 11 disposé sous la bande 1 (du fait que le chauf- fage de la bande a lieu uniquement..par en-dessous dans le cas de cette machine), la position de cet écran 11 étant règlable par un levier 11a en le sortant plus ou moins du dispositif de chauffage CE.
Pour ce qui est des autres postes, relatifs aux opérations de forma- ge, soudage, découpage, etc., on les réalise avantageusement: par une partie 13, notamment en forme de portique, susceptible d'être fixée de façon réglable sur..les barres 9, et par un plateau 14 mobile transversalement à la bande à traiter (ici verticalement), par exemple guidé par colonnes 15, ce plateau étant avan- tageusement en forme d'anneau allongé, les outils actifs de formage, soudage, découpage étant portés respectivement par ces deux parties 13, 14.
La forme en anneau, des plateaux tels que 14, est avantageuse pour assurer le montage et le positionnement des outils de formage, soudage, décou- page. En outre, dans le poste de découpage, elle facilite l'éjection de la boî- te ou autre article 7, 'qui sort par l'intérieur dudit anneau et arrive ainsi à la trémie d'éjection 24 (figo 2 et 5).
Les opérations de formage, soudage, découpage ou autres, intervien- dront avantageusement par le fait des déplacements du plateau mobile 14. Celui- ci, de toute façon, devra généralement être éloigné du portique correspondant, après chaque opération, si cet écartement est nécessaire pour permettre la pro- gression de la bande. Pour déplacer lesdits plateaux 14, on aura recours à tous moyens connus, par exemple à des vérins 16 mus à l'air-,comprimé.
Sur la fig. 16, on a représenté un mode de réalisation préféré met- tant en oeuvre'la distribution simultanée d'air comprimé, par une conduite d'ame- née 37 et une conduite de retour 38, aux trois verins 16 des postes de formage PF, soudage PS et découpage PD, en vue de réaliser simultanément ces trois opé- rations de formage, soudage et découpage lorsque la bande est arrêtée.
La fig. 3 montre le poste de formage. On voit en 17 un socle fixe porté par le portique 13 et, en 5,'le moule proprement dit avec ses canaux 6 reliés en 18 à la source de vide, cette source pouvant être par exemple une pom- pe à vide mue à l'air comprimé.
Dans certains cas, le poste de formage PF peut simplement réaliser des effets de surface ou des découpures par exemple pour réaliser des articles tels que ceux représentés aux figures 14 et 15.
La fig. 4 montre le poste de soudage-,. avec les électrodes fixe 21 (porté par la partie 13) et mobile(20 porté par le plateau annulaire 14).
La fig. 5-*montre le poste de découpage, les outils respectifs étant montrés en 22 (outil mobile porté par le plateau annulaire 14) et en 23 (outil fixe porté par le portique 13).
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Lorsque l'on change de fabrication, il suffit de modifier les outils actifs 5-17, 20-21, 22-23 et de déplacer les caches 11 et 12 ainsi que les postes eux-mêmes* ce qui.,se fait très rapidement. Pour réaliser une nouvelle fabrica- tion, il suffit généralement de prévoir de nouveaux outils actifs; ce qui est très économique.
Pour ce qui est du dispositif de tirage tel que Ti, on peut le réali- ser de multiples manières.
On a supposé, sur les figures 1 et 2, qu'il était constitué par l'en- semble de deux pièces, savoir: une pièce 25 formant support, cette pièce étant fixée de façon rè- glable sur les barres 9 et portant les moyens d'actionnement, tels qu'un vérin 26. et une pièce preneuse 27, qui peut être montée librement sur lesdi- tes barres, en étant actionnée par le vérin 26, ladite pièce comprenant des éléments préhenseurs tels que deux barrettes ou rouleaux 28,29 entre lesquelles sont amenées à passer la ou les bandes.
Ces deux barrettes sont normalement sollicitées l'une vers l'autre pour pincer les bandes. Lors de l'actionnement du vérin 26, celle-ci, en en- traînant la pièce 27 dans le sens f, entraîne aussi les bandes. Un effort de traction (poids, etc.) peut être exercé à la sortie de la machine sur lesdites bandes, qui peuvent en outre être amenées à passer entre des rouleaux de guida- ges 30, 31.
Au retour du vérin, un dispositif d'électro-aimant, (non représen- té), ou autre écarte momentanément les barrettes de préhension 28, 29, de sor- te que celles-ci viennent, à nouveau, une fois le recul terminé, s'exercer sur une nouvelle portion desdites bandeso
Tout autre dispositif préhenseur pourrait être utilisé, dans le but d'obtenir le résultat cherché, c'est à dire 1' entraînement intermittent à pas constant (mais variable à volonté lorsque l'on passe d'une fabrication à l'autre).
On peut par exemple prévoir, comme représenté fig.16 & 17, que l'or- gane mobile 26a du vérin 26 réalise, d'une part, un entrainement direct dans les deux sens de la pièce preneuse 27 (avec ses organes préhenseurs 28a et 29a, cons- titués par un jeu de galets et un couteau coopérants, et l'électro-aimant 39)et, d'autre part, un entraînement dans un seul sens, par l'intermédiaire d'une chaï- ne 40 portée par le bras 26b de l'organe mobile 26a et d'une roue libre 40a, du
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rouleau 31.DR"fait'que,lés rouleaux'30 t.3''assretunGeati.ntdl='âde 8, les rouleaux supérieur 30,et, inférieur 31 sont respectivement en une matière souple (telle que-le caoutchouc) et en une matière dure (telle-que l'acier)
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nière à'assurera d'une pa tgun30eat%àapàtê"dé jeu-a" 1s sui t(i!la. 'Û$,".ùsJ1!Ipe,:et Lunlrègla.- ge précis de l'entrainement (le diamètre du rouleau dur restant constant).
En suite de quoi, quel soit le mode de réalisation adopté, on peut établir une machine pour former, et éventuellement découper, divers articles, en particulier des boîtes, à partir de bandes souples, par exemple transparentes ou translucides.
Une telle machine fonctionne de la manière suivante.
Après mise en place des différents dispositifs et des outils actifs et réglage des caches du dispositif de chauffage CH, chaque cycle opératoire com- prend les opérations ci-après-.
- l'avance des deux bandes 1 et 2 (la seconde portant éventuellement des inscriptions comme visible sur la fige 16) d'un pas au moyen du dispositif de traction Ti actionné par le vérin 26, le¯.réglage de la longueur exacte du pas pouvant être éventuellement parachevé au moyen d'une cellule photo-électrique (non représentée) devant laquelle défilent les inscriptions ou repères disposés
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sur la bande 2 et agissant sur le dispositif de traction Ti ;
- la montée simultanée des plateaux inférieurs 14 des dispositifs de formage, soudage, découpage par exemple par distribution.,d'air comprimé comme indiqué sur la figure 16 au moyen de conduites d'amenée 37 et de retour 38 de l'air comprimé, puis le vide assurant le formage, la haute-fréquence pour le soudage et la pression de découpage étant appliquées, par exemple indépendamment, pendant une durée pouvant être réglée par des minuteries (non représentées) sui- vant les articles fabriqués; - descehte des plateaux inférieurs du dispositif de formage, soudage et découpage, également de préférence sous l'effet d'une distribution en paral- lèle d'un fluide, tel que l'air, comprimé;
- bien entendu, en même temps que les opérations de formage, soudage et découpage, a lieu, lorsque cela est le cas, l'opération de remplissage dans la zone de remplissage C et également (comme exposé ci-dessus) le retour de la partie mobile de l'élément de tirage Ti dans la position dans laquelle il est prêt à recommencer son opération de traction et uh nouveau cycle recommence.
On notera que dans le mode de réalisation du dispositif de tirage Ti des fig. 16 et 17, - lorsque l'organe mobile 26a (sur lequel est fixée la pièce preneuse 27) du vérin 26 se déplace vers la droite -- entraînant avec lui les organes préhenseurs 28a et 29a sollicités l'un contre l'autre et tirant par conséquent le ou les bandes 8 dans le sens de la flèche f @ il provoque, par action de son bras 26b sur la chaîne 40, la rotation de la roue 40a et par conséquent cel- le du rouleau 31 qui facilite l'éjection de la bande 8 en aval des organes pré- henseurs, en évitant tout bourrage entre ceux-ci et les rouleaux 30 et 31;
- lorsque l'organe mobile du vérin 26 se déplace vers la gauche -- ramenant avec lui les organes préhenseurs (sans agir sur la bande car les or- gales préhenseurs sont alors écartés par l'électro-aimant 39) depuis la position représentée fig. 16 jusqu'à la position de la fig. 17, à partir de laquelle ils tirent de nouveau la bande --, il est sans action sur le rouleau 31 du fait que la roue libre 40a n'assure pas d'entraînement lorsque la chaîne °0¯,se déplace dans ce sens.
Ce fonctionnement est tel que, lorsque l'on a convenablement réglé les positions respectives des divers postes le long des barres telles que 9, en se servant de la règle 35 (fig. 16), on obtient, après chaque nouveau déplace- ment de la bande, l'éjection d'une boîte qui aura passé préalablement par les divers traitements successifs correspondant à autant de postes.
Une telle machine présente de nombreux avantages par rapport à celles du genre en question déjà existantes, notamment: - possibilité de fabriquer des objets de forme et grandeur différen- tes, cela grâce au fait que les divers éléments de cette machine sont aisément réglables en position et que les outils actifs sont facilement interchangeables, - celui cependant d'assurer un encombrement minimum, étant donné qu' aucune place n'est perdue, - celui également de permettre de réduire au minimum les pertes de matière première et, dans divers cas tels que notamment l'application aux réci- pients ou objets de forme rectangulaire, de supprimer toute perte de matière due aux chutes de découpe, - celui d'assurer à l'ensemble une assez grande légèreté, - et celui de permettre de dégager la partie inférieure des plateaux et d'assurer une éjection aisée,
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celui de pouvoir fonctionner, pour certains modes de réalisation, uniquement à l'air comprimé à l'exception du courant nécessaire pour le chauffa- ge et le soudage et pour les appareils de régulation.
Le premier des avantages susvisés est dû en particulier au montage sur les deux barres 9 des divers postes de la machine et à la possibilité de règlage qui en résulteo On peut notamment, grâce à cette possibilité de règla- ge, intervertir les différentes opérations ou encore doubler certaines opérations, par exemple deux phases de formage, de découpage ou de soudage, soit en dispo- sant les appareils ou postes analogues côte à côte et/ou les uns derrière les autres. On peut semblablement supprimer certaines de ces opérations.
Il en résulte des facilités d'adaptation de la machine en question aux fabrications les plus diverses, en un temps réduit, ce qui rend cette machi- ne universelle et par conséquent interessante au point de vue économique même pour les petites et moyennes séries.
C'est ainsi qu'en dehors de la possibilité de fabriquer des boites de forme ronde, rectangulaire ou autre, on peut aussi se proposer plus simplement d'établir des bandes alvéolées 1b telles que celle représentée fig. 8, par exem- ple destinées à flotter, ou encore des bandes le comportant divers creux et re- lias (figo 9)
Dans le cas de boites, il est possible en réalisant un découpage ap- proprié des bandes, ou l'une au moins des deux bandes, de réaliser des couvercles avec des anses 34 comme représenté figo 10, (boites 7a).
La figo 11 montre que des boîtes 7b peuvent être constituées en deux parties creuses isolées entre elles et obtenues à partir de deux bandes distinctes.
Le même procédé peut être appliqué à la fabrication de tous objets, la figo 12 montrant l'application à des bouteilles 7o.
On peut aussi, en s'inspirant d'une semblable disposition, établir des bandes alvéoles 1d comprenant des parties entièrement creuses et fermées, ainsi que représenté..sur la figo 13 (de telles bandes 1d convenant par exemple pour réaliser des flotteurs ou tous autres organes destinés à être allégés vis- à-vis d'un fluide ambiant)o
Les articles des fig.
11, 12 et 13 peuvent (fig 18) être réalisés simplement en prévoyant pour le poste PF deux éléments mobiles du type 14,5 qui peuvent être écartés ou rapprochés des barres 9 transversalement aux deux bandes 1 et 2 qui y sont traitées toutes les deux en vue de réaliser une alvéole dans chacune, le soudage et le découpage des bandes formées la et 2a ayant lieu comme dans le cas des bottes 7 des figa 1 et 20
Une autre possibilité est donnée sur la fige.1°, qui montre un nap- peron dans lequel, par traitement approprié sous un poste¯.formateur PF, on a dé- coupé ou obtenu par déformation de la bande des sortes de broderies.
Enfin, en partant avec plusieurs bandes, par exemple trois, on peut constituer divers objets tels que des portefeuilles 33. La figa 15 montre que l'une des bandes 1 déroulée à partir d'un rouleau 3 est d'abord traitée super- ficiellement en 32 dans un poste formateur PF pour obtenur un effet de surface décoratifs Buis les deux autres bandes 2a et 2b, débitées à partir de bobines correspondantes 4a et 4b, sont utilisées pour constituer les pochettes du porte- feuille 33.
On pourrait imaginer de multiples autres applications toujours dans la cadre de l'invention.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui pré- cède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation, de ses diverses parties, ayant été plus
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spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
REVENDICATIONS.
1. Machine pour fabriquer des articles par formage à partir d'au moins une bande souple, (1) caractérisée par le fait qu'elle comprend, en combinaison avec des éléments longitudinaux fixes (9), d'une part, une série de dispositifs (CE, PF; PS, PD), dont au moins certains sont longitudinalement ajustables en position par rapport auxdits éléments longitudinaux, et, d'aùtre part, un dispo- sitif de tirage (Ti) pour déplacer la bande pas à pas par rapport auxdits élé- ments longitudinaux à travers lesdits dispositifs, à un rythme fonction du dé- roulement des opérations dans les susdits dispositifs.