Brevet FR2315467A1 — publié le 19770121

L'invention concerne une machine pour la reprise de feuilles de grandes dimensions, conditionnées en piles, en vue d'une alimentation automatique d'une machine ou d'une chaine de mise en oeuvre de telles feuilles. On sait que des feuilles de grandes dimensions, notamment en carton, exigent une abondante main d'oeuvre de manutention pour une alimentation de machines conduisant, par exemple, à la réalisation d'impressions ou de caisses. En effet, les feuilles de cette nature sont généralement découpées dans une bande résultant d'une fabrication en continu et sont empilées sur des plateaux de transport sous la forme de piles à partir desquelles ces feuilles doivent être reprises manuellement, d'une façon individuelle ou par lots de quelques feuilles pour alimenter des chaînes de fabrication ou garnir des magasins d'alimentation de machine d'impression, par exemple. Au surplus, la célérité de cette main d'oeuvre est généralement insuffisante pour satisfaire les cadences de machines actuellement proposées pour des mises en oeuvre du type précité. Certes, on connait des dispositifs à ventouse permettant, par succion, d'alimenter des machines d'imprimerie à partir de feuilles conditionnées en piles mais ces dispositifs connus sont adaptés aux particularités de feuilles minces, légères, de formats usuels et sont impropres à une manutention de feuilles de grandes dimensions, notamment de feuilles relativement épaisses telles que des feuilles de carton ondulé par exemple. L'invention se propose de remédier à ces inconvénients. Elle a pour objet une machine permettant une reprise automatique de feuilles de grandes dimensions, conditionnées en piles. Une telle machine comporte des dispositifs équipés de ventouses de succion et agencés sur un bâti de machine pour assurer la prise de la feuille située à la partie supérieure d'une pile et un transfert de ladite feuille à un dispositif d'utilisation prédéterminé. Selon l'invention, chaque ventouse d'une telle machine est montée sur un chariot mobilesur un châssis qui est associé au bâti de la machine et un système de transport de la feuille est monté sur ce bâti, latéralement par rapport à la pile; le déplacement des chariots à ventouses étant adapté à un transfert d'une feuille audit système de transport de feuilles. On conçoit que le fonctionnement d'une telle machine n'exige qu'une main d'oeuvre assez faible et, au surplus, la cadence de fonctionnement de ses dispositifs à ventouse et de transport peut être du même ordre de grandeur que ceux des machines d'utilisation de feuilles que cette machine conforme à l'invention, doit alimenter. Très avantageusement, le châssis de chaque chariot à ventouse est articulé "à bout de bras" sur un support associé au bâti de la machine pour s'appliquer, sur la première feuille de la pile, à une partie correspondant à la zone d'action de la ventouse de son chariot et des moyens sont prévus sur chaque dispositif de succion et de transport pour retenir les autres feuilles de la pile. Le système de transport d'une feuille peut être d'un type connu en luimême, comportant des poulies et des courroies sans fin. De préférence, un tel système comporte deux courroies sans fin disposées en opposition. Selon une autre caractéristique de l'invention, un tel système de transport par course est équipé d'un mécanisme du type pince dont l'ouverture est commandée en synchronisme avec le fonctionnement des chariots à ventouse. Les poulies pour les courroies d'un tel système de transport peuvent être montées sur de simples bras associés par paire et montés, l'un en-dessous de l'autre, en porte à faux par rapport au bâti de la machine ; le bras supérieur constituant un support pour un chariot à ventouse. De plus, des dispositifs de succion et de transport analogues à celui décrit plus haut peuvènt être montés, de place en place, sur le bâti de la machine et leur nombre peut, facilement, être adapté aux dimensions de feuilles très grandes, compte tenu de la charge que peut porter une ventouse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés lesquels, description et dessins ne sont donnés qu'à titre d'exemple non limitatif. Sur ces dessins, - les figures 1 et 2 représentent, respectivement en coupe verticale et transversale et en plan, un groupe d'appareils disposés en chaise et comprenant une machine conforme à l'invention. - la figure 3 représente, en perspective, en partie arrachée à une échelle plus grande, un dispositif équipant la machine des figures 1 et 2. - la figure 4 représente, en plan et en partie arrachée, un bras muni d'un mécanisme constituant une partie du dispositif de la figure 3. - la figure 5 représente, en plan en partie arrache, un bras muni d'un autre mécanisme constituant une autre partie du dispositif de la figure 3. - les figures 6a à 6g sont des schémas permettant d'expliquer comment fonctionne la machine des figures 1 et 2. Sur les figures 1 et 2, on peut voir un bâti rigide 1 disposé verticalement, relativement étroit par rapport à sa longueur et b sa hauteur et résultant d'un assemblage classique des extrémités de deux traverses 2s, 2i à deux colonnes id, lg convenablement fixées sur un sol d'atelier ; ces deux traverses 2s, 2i étant disposées horizontalement l'une en dessous de l'autre en ménageant, entre elles, un écart approprié au montage de mécanismes décrits ci-dessous. Des dispositifs 3 identiques entre eux, se présentant sous la forme génb- rale de bras, sont montés de place en place sur ces traverses 2s, 2i en s'étendant en porte à faux sur l'un des côtés du bâti 1. Ce bâti 1 est disposé presque au droit de l'une des parois verticales d'une fosse 4 aménagée dans le sol de l'atelier précité et au-dessus de laquelle s'éten- dent les dispositifs 3 ; cette fosse étant équipée de moyens connus de levage permettant des manutentions de plateaux 4p chargés de feuilles de carton "C" empilées sur ces plateaux. Un appareil 5 constitué principalement de multiples courroies sans fin engagées sur des poulies, est disposé sur l'autre côté du bâti 1 (opposé aux dispositifs 3) pour transporter des feuilles de carton "C" ; ces courroies étant analogues et parallèles les unes aux autres. De la sorte, le bâti 1 se trouve situé transversalement par rapport à la direction de déplacement des feuilles "C", à partir de piles portées par les plateaux 4p jusqu'au "transporteur" 5, comme il sera expliqué plus loin. Sur la figure 3, on retrouve les traverses 2s, 2i et un dispositif 3. Les faces supérieure et inférieure de chaque traverse 2s (ou 2i) présentent des rainures de glissement pour des nervures aménagées sur les faces internes des ailes d'un élément 6s (ou 6i) en forme d'étrier ; ces éléments 6s, 6i constituant des "coulisseaux" qui peuvent être positionnés transversalement, d'une façon prédéterminée, sur les traverses du bâti 1, grâce à des moyens de serrage tels que des vis non représentées. La face externe de l'aile inférieure du coulisseau 6s de la traverse supérieure 2s comporte deux oreilles 6a espacées entre elles et équipées de paliers pour le montage d'un arbre 7s qui est disposé parallèlement et en-dessous de cette traverse 2s ; les deux extrémités de cet arbre 7s étant équipées de butées de rou lement fixées respectivement sur les colonnes id, lg du bâti 1. De plus, cet arbre 7s présente des cannelures longitudinales et les paliers des oreilles 6a comportent des douilles à rainures homologues aux cannelures de l'arbre 7s pour permettre, d'une façon connue, un réglage de la position transversale de l'étrier-support 6s précité. Un bras 3s, constitué de deux barres assemblées entre elles par des entretoises, présente une largeur adaptée à l'écart ménagé entre les oreilles 6a et est articulé par l'une de ses extrémités entre ces oreilles, sur l'arbre 7s, grâce à des douilles (non représentées) ; ces douilles comportant des nervures de glissement sur l'arbre 7s et permettant un "débattement" angulaire du bras 3s sur cet arbre. Une poulie 8s, comportant un moyeu à rainures de glissement sur les cannelures de l'arbre 7s est engagée sur ce dernier en étant disposée entre les deux barres du bras 3s et une autre poulie 9s, analogue à cette poulie 8s, est montée folle sur un arbre fixé transversalement à l extrémité libre des barres de ce bras 3s en étant située entre ces dernières ; une courroie sans fin lOs est engagée sur ces poulies 8s, 9s. Un petit châssis 11 résultant d'un assemblage usuel de quatre longerons, de traverses et de montants, formant une cage parallélépipèdique, est articulé -par l'une des extrémités de deux de ces longerons sur l'arbre de la poulie 9s ;'la lùrgeur de ce châssis étant un peu plus petite que celle du bras 3s (figures 3 et 4). Ce châssis est équipé de quatre galets llg destinés à prendre appui sur la feuille supérieure "C" d'une pile de feuilles de carton et des butées, non représentées, sont prévues sur le bras 3s pour limiter à environ 150 son débattement angulaire par rapport à ce bras. Un élément 12 dont la forme générale est celle d'un parallélépipède rectangle relativement plat et long est engagé entre les longerons du châssis 11 et ces derniers sont aménagés pour un coulissement, dans le sens du bras 3s, de cet élément 12 qui constitue ainsi un chariot. Une barre constituant une bielle 13b est convenablement attelée, par une extrémité, à ce chariot 12 et est articulée, d'une façon usuelle par son autre extrémité, à une manivelle 13m qui est montée sur un arbre 13c, d'une façon analogue à celle décrite plus haut, pour permettre de déplacer le chariot 12 sur son châssis 11, comme il sera expliqué plus loin. L'arbre 13c comporte, en effet, des cannelures et est engagé dans des douilles à rainures formant des paliers qui sont convenablement portés par des pattes 13p solidaires du coulisseau 6s.Ces aménagements permettent, d'une part, d'actionner le chariot 12 et, d'autre part, un réglage de la position transversale de l'étrier 6s par rapport au bâti 1 L'élément 12 formant chariot présente "une lumière" verticale, relativement longue à l'intérieur de laquelle est montée, par sa partie médiane, une barrette 12t grâce à un petit axe d'articulation transversale. Cette barrette 12t constitue un levier convenablement coudé et contrecoudé dans sa partie basse pour porter une ventouse liv qui est raccordée, d'une façon traditionnelle par un tuyau souple, à une source d'aspiration et/ou de compression d'air, non représentées ; la longueur et les coude et contre-coude de cette partie basse de ce levier étant appropriés à un bon contact de la ventouse sur une feuille "C" lorsque les galets îig, du chariot 11, sont appliqués sur cette feuille. Un élément de tige llb est fixé transversalement entre les longerons supérieurs du châssis 11, dans leur partie voisine du bras 3s, pour constituer une butée pour la partie haute du levier 12t, de façon à assurer "en fin de course du chariot" 12 un relevage par basculement de la ventouse 12v. Les autres parties extrêmes de ces longerons supérieurs du châssis 11 sont équipées d'un petit levier ils dont la position peut être commandée à volonté, d'une façon traditionnelle par un petit vérin à double effet liv, pour actionner, ou non, la partie haute du levier 12t à l'autre bout de la course du chariot 12 de façon a abattre, ou non, la ventouse sur une feuille "C". Par ailleurs, l'autre traverse 2i, située au-dessous de cette traverse 2s, est équipée de même d'un étrier-coulisseau 6i portant des oreilles 6b pour l'articulation d'un bras 3i similaire au bras 3s, grâce à un arbre 7i analogue à l'arbre 7s et équipé d'une poulie 8i analogue à la poulie 8s. Le bras 3i est un peu plus long que le bras 3s et une chape 14c, de largeur convenable, est articulée transversalement grâce à une douille prévue sur cette chape, à l'extrémité libre des barres de ce bras 3i. Cette chape 14c est adaptée aux dimensions d'une poulie 9i analogue à la poulie 9s mentionnée plus haut et montée folle entre les branches de cette chape ; une courroie sans fin lOi étant engagée entre les poulies 8i, 9i équipant ce bras 3i. Pour la clarté de la figure 3 et de la figure 6, les écarts ménagés verticalement entre les bras 3s, 3i ont été augmentés sur ces figures ; la courroie lOi devant en pratique être presque en contact avec la courroie lOs. La douille d'articulation de la chape 14c est solidaire d'une patte 14p formant un levier situé perpendiculairement en-dessous du bras 3s et soumis à l'action de rappel vers le haut d'un ressort de compression 14r qui est monté entre cette extrémité libre de ce levier 14p et celle de l'entretoise d'extrémité des barres du bras 3i ; cette entretoisé présentant, à cet effet, un prolongement dirigé vers le bas. Les barres du bras 3i sont équipées, sur leurs faces inférieures, de pattes 15p présentant des trous appropriés au coulissement d'une barre 15 disposée parallèlement à ce bras 3i pour que l'une de ses extrémités puisse être appliquée, à l'encontre du ressort 14r, sur le levier 14p. L'autre extrémité de cette tige 15, située du côté de l'étrier 6i, est munie, grâce à une fourche, d'un galet de roulement sur une came 16 qui est clavetée sur un arbre monté transversalement sur des oreilles solidaires des barres du bras 3i ; cette tige 15 étant soumise à I'action d'un ressort 15r assurant le rappel de son galet sur la came 16. Cette came 16 peut etre entrainée en rotation grâce à une chaîne engagée sur des roues dentées 16a, 16b montées, respectivement, sur l'arbre de la carne et sur l'arbre 7i ; le moyeu de la roue 16b présentant, à cet effet, des rainures de glissement sur les cannelures de cet arbre 7i. On notera que. le diamètre de la roue 16a, associée à la came 16, est sensiblement plus grand que celui de la roue 16b montée sur l'arbre 7i pour assurer une' démultiplication de la vitesse de rotation de la came sur laquelle on reviendra plus loin. Enfin, le bras 3i est prolongé de l'autre côté du bâti 2i par une barre portant un contrepoids 17 dont la charge et la position peuvent être adaptées à un contact de la poulie 9i sur la poulie 9s, sans entraîner de contrebalancement de la charge du bras 3s. De plus, I'entretoise extrême du bras 3i est équipée d'une plaque 18 relativement longue, s'étendant vers le bas, disposée transversalement par rapport à ce bras, présentant un bord supérieur coudé vers le bâti 1 et destiné à buter é- ventuellement sur la face inférieure d'une feuille "C", comme il sera expliqué plus loin, On précisera que les arbres 7s, 7i sont accouplées à des moyens moteurs convenablement montés et logés, d'une façon traditionnelle, dans une armoire "A" fixée b la colonne lg et que ces moyens sont adaptés à un entraînement en rotation, dans des sens opposés, de ces arbres 7s, 7t. De plus (figure 6), un mécanisme 19 d'un type connu en lul-meme, comportant une chaîne sans fin engagée sur trois roues dentées 19a, 19b, 19c est, également, monté sur un support de cette armoire "A" ; l'une de ses roues 19a, par exemple, étant clavetée sur l'arbre d'un moteur non représenté. Les vitesses des roues 19a à 19c sont appropriées à celles des arbres 7s et 7i pour assurer une bonne concordance des opérations décrites plus loin. La partie latérale ou flanc d'un maillon de cette chaine comporte un axe latéral formant un tourillon d'articulation 20t pour l'une des extrémités d'une tige 20 dont l'autre extrémité est articulée sur la manivelle 13m pour commander, grâce à la bielle 13b, le déplacement du chariot 12, comme il sera expliqué ci-après. En outre, des moyens classiques non représentés, de nature électro-mécanique par exemple, sont aménagés dans l'armoire "A" pour coordonner, à volonté, le synchronisme de fonctionnement des divers mécanismes et dispositifs décrits plus haut. La machine décrite ci-dessus peut être utilisée comme il est expliqué ci-dessous. Un plateau chargé de piles cl, c2, c3 ..., de feuilles de carton ondulé par exemple (figure 6a) peut être posé à l'aide de moyens de manutention con venablestur le plancher 4p de la fosse 4 , ce plancher étant amené grâce aux moyens de levage auquel il est associé à un niveau approprié aux possibilités de ces moyens de manutention. Alors, les positions transversales des dispositifs 3s, 3i sont réglées en fonction des dimensions transversales des feuilles de la première pite cl, pour assurer approximativement à chacune des ventouses 12v une meme charge. Puis le plateau 4p est déplacé sur ce plancher et les moyens de levage de ce dernier sont actionnés pour amener la première pile cl en-dessous des chariots 12 équipant le bâti 1. On indiquera qu'au repos chaque bras 3s repose sur sautée inférieure en raison de son poids et de celui de son chariot 12 ; l'action du contrepoids 17 étant réglée pour un simple contact des poulies 9i sur leurs poulies 9s, comme mentionné ci-dessus. Le niveau du plancher 4p est alors réglé de façon que les galets de cba- riot 12 prennent appui sur la feuille supérieure de cette pile cl et que les bras 3s soient situés près de leurs butées supérieures. Les moyens moteurs de l'armoire "A" peuvent alors être mis en marche. A ce sujet, on précisera que ces moyens sont appropriés à un entrainement en rotation à une vitesse uniforme des arbres 7s, 7i et de la chaîne 19. Lorsque le tourillon 20t d'articulation de la tige 20 sur cette chaîne 19 se trouve au point "a" par exemple (figure 6f), chaque chariot 12 recule vers la pile jusqu'à ce que le tourillon 20t atteigne la position de point mort "b", grâce à la timonerie formée par la tige 20, la manivelle 13m et la bielle 13b. Toutefois, dans cette partie extrême de fin de course et avant d'atteindre cette position "b", chaque ventouse 12v est soumise à la source d'aspiration pendant que les leviers 12t entrent en contact avec leurs butées escamotables lltpour rabattre ces ventouses sur la feuille de carton et assurer, ainsi, une prise de cette dernière. Les chariots 12 sont, alors, entraînés rapidement en synchronisme vers le bâti 1 pour déplacer la première feuille "C" vers les bras 3 ; toutefois, lorsque le tourillon 20t atteint le point "c", les cames 16 poussent leurs tiges 15 pour en traîner vers le bas leurs poulies 9i et "ouvrir" de la sorte les pinces formées par les paires de courroies 10s, 10i engagées sur les poulies 9s, 9i, Au cours de cette ouverture, les bras 3i tendent à s'éleveur sous l'action de leur contrepoids 17 jusqu'à ce que les "talons" 18 d'extrémité de ces bras prennent appui, en glissant, sur la face inférieure de la feuille assujettie temporairement au chariot 12.A ce propos, on indiquera qu'au repos, I'écart ménagé entre le plan de contact des galets de chaque chariot 12 et du talon 18 correspondant est réglé de façon à autoriser le passage d'une seule feuille de carton ; les autres feuilles qui peuvent éventuellement se présenter étant arrêtées par butée de leurs tranches sur la face verticale et transversale de ce talon 18. Puis, la came 16 "échappe" le galet de la tige 15 pour assurer une fermeture des pinces 10s, 10i précitées alors que le bord de la feuille est déjà engagé dans ces dernières ; ceci a pour effet d'entraîner cette feuille vers le transporteur 5. Lorsque le tourillon 20t est proche du point "d" I'aspiration sur les ventouses est supprimée et ces dernières sont mises en communication avec une source d'air sous pression. Dès que le point "d" est atteint, le levier 12t de la ventouse vient buter sur la tige 1 lut pour relever les ventouses qui abandonnent ainsi la feuille aux pinces à'courroies assurant l'entrainement de cette feuille. Le tourillon 20t atteint, alors, l'autre point mort "e" de la course et le déplacement rapide d'entrainement d'une feuille est suivi par un déplacement relativement lent des chariots à ventouses vers leur position initiale pour ne pas gêner l'entrainement de cette première feuille. Au terme de ce déplacement "e, f, a" du tourillon 20t, les chariots 12 se trouvent à nouveau en position de fin de course et le cycle des opérations décrites ci-dessus est répété, automatiquement grâce aux dispositifs traditionnels de l'armoire "A", pour prendre et transférer la feuille suivante. Evidemment, la vitesse des courroies d'entrainement 105, 10i et celle correspondant à la course rapide des chariots sont adaptées à une bonne coordination synchronisée des opérations de prise, de déplacement et de transfert d'une feuille au transporteur 5. De meme on conçoit que la durée du "retour lent" "e, f, air est fonction de la longueur de la partie "e, f, a" de la chai'ne par rapport à celle de son autre partie "a, b, e" et que cette durée peut être adaptée à la longueur d'une feuille ou dimension correspondant à la direction de son déplacement. Toutefois, la machine décrite plus haut permet de prendre des feuilles dont la largeur peut etre très grande et égale à plusieurs fois la course des chariots 12. Dans ce cas, il suffit en effet de régler les dispositifs de commande (logés dans l'armoire "A") des petits vérins liv pour escamoter, cycliquement, une fois sur deux ou sur trois, les butées 1lde rabattement des ventouses 12v ; les chariots à ventouse fonctionnant, alors, 'là vide" un cycle sur deux ou sur trois. De plus, au fur et à mesure des prises successives des feuilles d'une pile, les dispositifs de bras 3s, 3i s'abaissent et peuvent agir sur un moyen de commande non représenté, pour assurer, automatiquement, un relèvement du plancher 4p avant que ces bras atteignent leurs butées inférieures. Un autre moyen de commande similaire (non représenté) peut etre également actionné par ces bras, avant qu'ils atteignent leurs butées supérieures pour arreter le mouvement d'ascension de ce plancher 4p. On comprend que la seule main d'oeuvre exigée par cette utilisation est celle qu'imposte une surveillance classique d'une machine en fonctionnement et une manoeuvre des plateaux pour alimenter le plancher 4p. Au surplus, la cadence des prises de feuilles qu'assure cette machine est du meme ordre de grandeur que celle des machines d'impression, de découpage ou de pliage qui peuvent etre alimentées par le transporteur 5 ; ces cadences étant bien supérieures à celles que pourraient assurer des servants. L'invention ayant maintenant été exposée et son intéret justifié sur un exemple détaillé, la demanderesse s'en réserve l'exclusivité pendant toute la durée du brevet, sans limitation autre que celle des termes des revendications ci-après. REVENDICATIO NS 1. Machine pour une reprise automatique de feuilles de grandes dimensions, conditionnées en piles, comportant des dispositifs à ventouses de succion agencés sur un bâti de machine pour assurer la prise de la feuille située à la partie supérieure d'une pile et un transfert de ladite feuille à un dispositif d'utilisation prédéterminé, caractérisée en ce que chaque ventouse est montée sur un chariot mobile sur un châssis associé au bâti de la machine et qu'un système de transport de la feuille est monté sur ce bâfi ; le déplacement des chariots à ventouses étant adapté à un transfert d'une feuille audit système de transport de feuilles. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le châssis d'un chariot à ventouses est articulé à bout de bras sur un support associé au bâti de la machine et que des moyens sont prévus sur chaque dispositif de transfert pour retenir les autres feuilles de la pile. 3. Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque système de transport comporte deux courroies sans fin montées en opposition sur des poulies et est équipé d'un mécanisme du type pince dont l'ouverture est commandée en synchronisme avec le fonctionnement des chariots à ventousses 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les poulies et les courroies d'un système de transport sont montées sur des bras associés par paire, l'un en-dessous de l'autre et en porte à faux par rapport au bâti de la machine. 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le bras supérieur de chaque système de transport constitue un support d'articulation pour un chariot à ventouses. 6. Machine selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que le mécanisme du type pince de chaque système de transport comporte une chape de montage pour la poulie, située à l'extrémité libre du bras portant l'une des deux courroies sans fin et que ladite chape est articulée transversalement sur son bras en étant soumise à des moyens de positionnement commandés en synchronisme avec le fonctionnement des chariots à ventouses. 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de positionnement de la chape du mécanisme du type pince comportent une came entrarnée en rotation pour pousser, grâce à une tige, un levier solidaire de ladite chape. 8. Machine selon l'une des revendications 4, 5, 6 ou 7, caractérisée en ce que les moyens destinés à retenir les autres feuilles d'une pile comportent un talon monté transversalement sur l'extrémité libre du bras inférieur de chaque système de transport. 9. Machine selon l'une des revendications 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caractérisée en ce que chaque ventouse est montée sur l'extrémité d'un levier qui est articulé transversalement sur son chariot ; deux butées de fin de course étant prévues sur le châssis de déplacement de ce chariot pour actionner ledit levier. 10. Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce que la butée extrême la plus éloignée du bâti est constituée d'un levier susceptible d'etre escamoté, à volonté, ou en fonction d'un programme prédéterminé. 11. Machine selon l'une des revendications 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, caractérisée en ce que chaque chariot est associé à un mécanisme de déplacement d'un type connu en lul-meme et assurant une course de transfert rapide et une course de retour lent.