Brevet FR2491392A1 — publié le 19820409

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour relier des feuilles de papier. Plus spécialement, elle concerne un mode d'application d'une colle ou d'une matière plastique dans un trou percé dans la pile afin que ladite colle ou matière plastique serve de moyen de remplacement de l'agrafe usuelle qui lie les feuilles de revues ou périodiques analogues. L'industrie des arts graphiques utilise actuel- lement un procédé et un appareil pour relier une pile de feuilles de papier par un procédé d'agrafage. Ce der- nier est mis en oeuvre en utilisant les brocheuses bien connues qui comportent un mécanisme destiné à déplier une pile de plusieurs feuilles de papier et à les poser sur une sellette, puis à agrafer la pile le long de la ligne de pliage pour réaliser une revue, une brochure ou ana- logue. Le brochage est réalisé couramment après l'assem- blage des feuilles en une pile pour constituer un cahier complet, une revue ou analogue. A titre d'exemple de l'art antérieur, on peut citer les brevets des Etats-Unis d'Amérique no 2 219 608. 2 413 358, 2 568 604 et 2 817 513. Ces quatre brevets concernent généralement un procédé et un appareil pour déplier les feuilles de papier et les placer sur une sellette qui se meut le long d'une ligne le long de laquelle des feuilles supplémentaires sont déposées sur les feuilles précédemment placées afin de former le cahier ou brochure définitif, etc. Dans la technique antérieure, on a couramment recours à une brocheuse qui applique une attache à la pile de feuilles pour la relier. Les- attaches sont cons- tituées d'un fil métallique et elles nécessitent obliga- toirement une brocheuse ou agrafeuse spéciale; le fil métallique est relativement coûteux, aussi bien en ce qui concerne la machinequ'il faut utiliser pour l'ap- pliquerque le prix qu'il représente lui-même. La présente invention est un perfectionnement par rapport à l'art antérieur du fait qu'elle supprime l'attache en fil métallique ou toute autre matière de 249 1392 brochage et utilise par contre une colle, une matière plastique ou matière analogue qui peut être appliquée aux feuilles pour les relier. La présente invention a encore pour objet un procédé et un. appareil dans lesquels une pile de feuilles de papier peut être reliée en utilisant une colle, une matière plastique ou matière analogue en une seule opé- ration impliquant un perçage et une course d'extraction d'un applicateur tel qu'une aiguille qui perce un trou dans les feuilles et qui dépose le liquide durcissable tel que la colle, la matière plastique ou matière ana- logue. Grâce à ces caractéristiques essentielles, la présente invention réduit dans une large mesure les frais de reliure comprenant à la fois le prix de la matière de brochage proprement dite, en éliminant l'attache en fil métallique et le prix de la machine destinée à ap- pliquer l'attache elle-même. En outre, la présente inven- tion ne nécessite qu'un appareil placé à proximité de l'équipement d'assemblage qui existe déjà,tel que la chaine d'assemblage des feuilleset il n'est donc pas nécessaire de recourir à un équipement supplémentaire compliqué ou coûteux pour assurer un perfectionnement par rapport au procédé et à l'appareil de brochage de l'art antérieur susmentionnésèt qui par ailleurs sont bien connus du spécialiste. L'invention sera décrite plus en détail et en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue de côté d'une forme de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue de côté d'une partie de l'appareil représenté sur la figure 1, mais à plus petite échelle, montrant également une partie supplé- mentaire en liaison avec la pile de feuilles: la figure 3 est une vue de côté à grande échelle d'uile partie de l'appareil représenté sur la figure 1 et 249 1392 d'un fragment d'une pile de feuilles la figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3: et la figure 5 est une coupe d'une pile de feuilles montrant un rivet en matière plastique qui maintient les feuilles assemblées. On va décrire maintenant aussi bien le procédé que l'appareil en se référant aux dessins annexés. La figure 1 illustre un outil 10, sous la forme d'une ai- guille ayant une pointe 11 à son extrémité inférieure et qui est supportée par un pignon 12. Ce dernier engrène avec une couronne dentée 13 de plus grande dimension et le pignon 12 roule à l'intérieur de la couronne 13, ses dents 14 engrenant avec les dents 16 de cette dernière. Ainsi, le pignon 12 tourillonne sur un goujon 17 et un bras 18 se prolonge à partir d'un arbre 19 placé au centre de la couronne 1-3. L'arbre 19 est convenablement entraîné dans le sens de la flèche désignée par A et le pignon 12 se déplace donc sinistrorsum à l'intérieur de la couronne 13. L'aiguille 10 est montée sur le pignon 12 par un goujon 21 et ladite aiguille 10 est convenablement orientée par rapport au pignon 12 pour conserver la posi- tion verticale représentée pendant tout le cycle de rota- tion du pignon 12 autour de là couronne 13. La pointe 11 de l'aiguille 10 reste donc constamment orientée vers le bas comme représenté. Etant donné que le goujon 21 est excentré sur le pignon 12 par rapport au goujon central 17, le goujon 21 parcourt le trajet carré représenté par un pointillé 22. Cela a une importance particulière sur la partie inférieure, désignée par 23,du trajet 22 o on voit que ledit trajet 23 est droit et horizontal. Cela signifie que l'aiguille 10 parcourt le trajet droit et horizontal 23 à la partie inférieure du pointillé 22 dé- finissant le trajet parcouru par l'aiguille 10. L'outil ou aiguille 10 est destiné à percer convenablement la pile de papier supportée par une piste 249 1392 24 et se déplaçant dans le sens de la flèche désignée par S. Ainsi, on voit que la piste 24 se trouve à proximité du trajet 23 parcouru par l'aiguille et que la pointe 11 de l'outil ou aiguille 10 peut atteindre la piste 24, comme on le voit sur les figures 2 et 3. Au cours du mouvement descendant, comme indiqué sur la figure 1 par rapport à une pile de feuilles désignée par 26, la pointe 11 de l'aiguille perce un trou, désigné par 27, dans la pile de feuilles, comme on le voit également sur la figure 3. tu Ultérieurement, l'aiguille ou outil 10-dépose un liquide durcissable dans le trou 27 et il peut s'agir d'une colle pour papier ou d'une matière plastique synthétique, etc. qui durcit finalement dans le trou 27 et maintient donc les feuilles 28, comme l'illustre la figure 3, à l'état relié. Les figures 3 et 4 illustrent un assemblage de plusieurs feuilles 28, par exemple cinq ou davantage qui forment la pile désignée par 26 sur la figure 2. La fi- gure 2 représente les parties en arrachement 29 le long du pli ou du bord de reliure 31 de la pile 26 et ces parties en arrachement 29 sont représentées simplement dans le but d'illustrer la pénétration de la pointe 11 de l'aiguille dans la pile 26 pour former tout d'abord le trou 27, puis appliquer le liquide durcissable sur toute la longueur dudit trou 27. Le liquide est donc appliqué pendant que la pile 26 est déplacée dans le sens de la flèche B de la figure 1 et continue à être appliqué pen- dant que l'aiguille 10 est soulevée le long de la partie verticale 32 du trajet 22 parcouru par l'aiguille. Par conséquent, on peut supposer qu'à un endroit désigné par 33 du trajet 22 la pointe 11 de l'aiguille perce la pile 26. Ensuite, au moins approximativement à l'endroit dé- signé 34, le liquide durcissable est appliqué par l'in- termédiaire de l'aiguille et continue à être appliqué jusqu'à ce que l'endroit désigné par 36 soit atteint. De cette manière, le liquide durcissable est appliqué aussi bien pendant que l'aiguille est entièrement introduite 249 1392 dans la pile 26 que pendant qu'elle est soulevée et donc extraite de la pile 26, ce qui assure l'application du liquide durcissable dans l'ensemble de l'orifice 27 afin de lier ensemble les feuilles 28 ou de former un rivet de matière plastique synthétique, par exemple, comme le rivet 37 représenté sur la figure 5. Ce rivet 37 présente une tête 38 à son extrémité inférieure et également une tête 39 à son extrémité supérieure, ces têtes servant à retenir les feuilles de papier ensemble et étant formées par l'application d'un excédent de la matière plastique aux extrémités opposées du rivet 37. Ainsi, l'aiguille ou outil 10 est creux pour recevoir le liquide durcissable et en fait il peut s'agir d'une aiguille autonome 10 qui renferme une réserve de liquide durcissable dont des parties sont déposées dans les trous 27 percés dans les diverses piles 26 qui passent sous l'appareil représenté sur les figures 1 et 2,par exemple. En variante, un réservoir 41 de liquide durcis- sable peut être placé en position fixe et relié à l'ai- guille 10 par un tuyau flexible 42. Par conséquent, l'ai- guille 10 est intérieurement creuse/comme indiqué en 43 et comme on le voit en particulier sur la figure 3, et elle présente également un orifice 44 d'admission du li- quide et un orifice de sortie 46. Le liquide durcissable peut donc couler à travers l'aiguille 10 à mesure qu'il est admis dans l'orifice 44 par l'intermédiaire du flexible 42. En outre, une source 47 d'air comprimé ou fluide ana- logue peut être reliée au réservoir 41 par un conduit 48 et le réservoir 41 peut être donc mis sous pression d'air de manière que le liquide durcissable, qui est déchargé du réservoir dans l'aiguille 10, puisse être soumis à une pression et que l'injection du liquide durcissable puisse être réglée à partir de l'aiguille 10 en fonction de la pression appliquée au réservoir 41 et donc au flexible 42 et à l'aiguille 10. Un robinet 49 peut être également assujetti au réservoir 47 et relié à ce dernier pour régler la pression pneumatique qui lui est imposée à partir 249 1392 d'une pompe pneumatique non représentée. En outre, un distributeur 51 est représenté dans le conduit 48 pour commander le débit d'air dans le réservoir 41, selon les besoins. L'aiguille ou outil 10 décrit une orbite autour de l'arbre menant 19 et l'aiguille 10 reste ainsi dans la position verticale représentée pendant qu'elle parcourt le trajet 22 et il est possible d'avoir recours à tout moyen convenable pour maintenir cette orientation verti- cale. Par exemple, un goujon carré 52 peut être fixé au côté de l'aiguille 10 de façon à glisser dans des pistes situées le long des côtés rectilignes du trajet 22, le fragment de piste désigné par 53 étant un exemple. Il est également évident que le trajet 23 parcouru par l'aiguille est représenté horizontal et parallèle à la piste ou sup- port 24 de l'assembleuse de papier de façon que l'aiguille puisse se déplacer dans le même sens que la pile 26. La figure 2 illustre deux aiguilles 10 qui sont supportées en position espacée à proximité du support 24 de la piste et qui sont actionnées simultanément pour percer respectivement un trou 27 et appliquer le liquide durcissable à deux endroits espacés dans la région des parties en arrachement 29 de la pile 10. On voit en outre sur la figure 2 que le support 24 a la forme d'un con- voyeur à chaîne bien connu comportant un poussoir vertical 54 qui est fixé à la chaîne 56 du support 24 pour déplacer ainsi continuellement la pile 26 dans le sens de la flèche B à une certaine vitesse qui est identique à celle à la- quelle l'aiguille 10 se déplace sur la partie 23 de son trajet. Ainsi, deux flexibles 42 d'alimentation sont re- présentés sur la figure 2 et chacun d'eux distribue le liquide durcissable à l'aiguille respective 10. La matière durcissable est de préférence chauffée pendant qu'elle se trouve dans le système et pendant son application et elle durcit au bout d'un certain temps en refroidissant. A cet égard, on peut considérer la matière durcissable comme étant thermoplastique. 2 4 9 13 92 Les figures 3 et 4 représentent certains détails de l'appareil et il est évident pour un spécialiste que les feuilles 28 présentent normalement un pli le long du plan de pliage désigné par 57 sur la figure 4 et que ces feuilles sont drapées sur la piste ou support qui est désigné maintenant par 58 sur les figures 3 et 4. Le support 58 est mobile dans le sens de la flèche B et a la vitesse susmentionnée, ledit support étant soutenu par une base 59. Le support 58 est représenté sous forme trian- gulaire pour soutenir les feuilles de papier 28 drapées et pliées et on voit également à son sommet un creux 61 dans lequel pénètre la pointe 11 de l'aiguille ainsi qu'une partie du papier déformé ou poussé de côté lors du perçage, ledit creux recevant également une partie du liquide dur- cissable lors de son application initiale dans le trou. La figure 3 montre que la pointe 11 de l'aiguille présente un biseau 62 de façon que l'aiguille puisse percer les feuilles 28 en ayant de préférence un effet de coupe à travers les feuilles 28 qui sont repoussées d'un côté, afin- qu'il n'y ait pas de parties découpées des feuilles 28 lors du perçage du trou 27, mais simplement une dé- fcrmation ou un repoussement des feuilles 28 de côté de la même manière qu'un coupage incomplet à l'emporte-pièce pour former un trou percé 27. Par conséquent, le support 24 des feuilles ou de la pile 26 est sensiblement classique et bien connu dans la mesure o il existe une sellette, ayant la forme de la pièce 58, et une chaîne de poussée 56 et naturel- lement dans la mesure o la pile 26 est formée par dépôt de feuilles sur la chaîne 56 au fur et à mesure que cette dernière passe en regard d'un mécanisme margeur pour as- sembler les feuilles en une pile 26 d'une façon classique. La distinction réside dans le creux 61 destiné à recevoir l'aiguille 10 et la matière durcissable afin de former la tête 38 de l'attache ou rivet 37 et de contenir les par- ties repoussées ou poussées de côté du papier lors du perçage du trou 27. Ainsi, la partie 58 constitue la sellette mobile qui forme le support du papier. Naturel- lement, il existe un dispositif d'entraînement de la chaîne 56 qui est synchronisé avec le dispositif d'entraînement de l'aiguille 10 le long de la partie 23 de son trajet,de façon que toutes les deux se déplacent à la même vitesse et selon la relation représentée-sur la figure 2; Ainsi, la pile 26 se déplace continuellement pendant son perçage, puis pendant l'application de la matière durcissable. La viscosité de la matière durcissable et le réglage de la pression pneumatique appliquée au réservoir 41 et donc au liquide contenu dans l'aiguille 10, permettent de ré- gler l'éjection du liquide à partir de l'aiguille 10 pour qu'elle se produise entre les points 34 et 36, comme on l'a expliqué en se référant à la figure 1. De cette manière, la reliure ou liquide durcissable est appliqué sous les feuillets 28 et sur toute la longueur du trou percé 27 ainsi que légèrement au sommet des feuilles 28 de manière à pouvoir former les têtes 38 et 39 des rivets comme on l'a expliqué à titre d'exemple. Egalement, l'applicateur ou pointe 11 d'aiguille se déplace sur le même trajet que la chaîne 56 orientée horizontalement ou sur leur trajet commun, comme on le voit sur la figure 2, et pendant que l'applicateur 10 parcourt la partie 23 de son trajet par rapport au-goujon de montage 21. Le distributeur 51 peut être relié à l'arbre d'entrée 19 par une poulie 69 montée sur cet arbre 19 et une courroie 64 qui la relie au distributeur 51. Ainsi, le fonctionnement périodique de l'aiguille 10 et le passage de l'air à travers le distributeur 51 peuvent être syn- chronisés pour assurer l'éjection entre les endroits 34 et 36 comme susmentionné. Le distributeur 51 est actionné par une came 66 assujettie à un arbre 67 entraîné par la cour- roie 64. La came 86 coopère avec une contre-came 68 qui est sollicitée par un ressort 71 logé dans le bottier 51 du distributeur afin d'ouvrir et de fermer le passage d'air 72 qui traverse ledit bottier 51 du distributeur et com- munique avec le conduit 48. 249 1392 Pour assurer une commande supplémentaire du fluide, une valve est montée sur l'aiguille 10 pour ouvrir le pas- sage 43 lorsque ladite aiguille pénètre dans les feuilles. Un bras 73 de commande d'un volet et un obturateur 74 sont représentés sur l'aiguille 10 et le bras est destiné à cou- lisser le long de la piste 53 et est abaissé pour ouvrir l'obturateur 74. Le bras 73 et l'obturateur 74 sont fixés ensemble et sont articulés; ils peuvent être sollicités Plastiquement en position fermée après avoir quitté la piste 53 à l'endroit 36. Un spiral peut être fixé à l'arbre de pivotement de l'obturateur 74 de la valve. 249 1392 1 0 REVENDICATIONS 1. Procédé pour relier des feuilles de papier, caractérisé en ce qu'il consiste à placer les feuilles en une pile sur un support, à percer les feuilles pour former un trou et à déposer un liquide durcissable dans le trou et au contact des feuilles pour relier ces der- nières après durcissement du liquide. 2. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il consiste à plier les feuilles le long d'une ligne de pliage et à arranger les feuilles en une pile de façon que les plis des feuilles s'emboîtent l'un dans l'autre sur un plan commun de pliage sous la forme d'une revue, et à percer et relier les feuilles à deux endroits espacés le long du plan de pliage. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisé en ce que le liquide est une matière plastique et peut être durci sous forme d'un rivet, et en ce qu'il consiste à former une tête à chaque extrémité du rivet de manière qu'elle s'étende latéralement par rapport au trou ménagé dans les feuilles et retienne ainsi ces der- nières à l'état assemblé. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac.- térisé en ce que les opérations de perçage des feuilles et de dépôt du liquide sont combinées en utilisant un dis- positif déplacé dans les feuilles pour les percer et y déposer le liquide. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer les feuilles et le dispo- sitif sur un trajet commun et à la même vitesse, tout en perçant les feuilles et en déposant le liquide. 6. Appareil pour relier une pile de feuilles de papier, caractérisé en ce qu'il comporte un support (24) destiné à soutenir la pile de feuilles, une aiguille (10) mobile dans la pile de feuilles pour percer un trou, la- dite aiguille étant creuse intérieurement (en 43) et pré- sentant un orifice de sortie (46) pour permettre à un liquide durcissable de s'écouler à partir de l'aiguille 249 1392 et de se déposer dans le trou, et une réserve (41) de liquide durcissable en communication avec l'aiguille pour permettre audit liquide durcissable de couler à partir de l'aiguille. 7. Appareil selon la revendication 6, caracté- risé en ce que le support est une sellette mobile suppor- tant la pile de feuilles; en ce qu'un mécanisme d'entrai- nement (64, 63, 18, 12) est mobile à la même vitesse que la sellette: en ce que l'aiguille est montée sur le mé- canisme d'entraînement et se prolonge en direction de la sellette pour percer la pile de feuilles et déposer le li- quide durcissable pendant que la pile de feuille se déplace à ladite vitesse. 8. Appareil selon la revendication 6 ou 7, carac- térisé en ce que le liquide durcissable est une matière plastique synthétique qui peut durcir sous forme d'un ri- vet, et en ce qu'une tête est formée à chaque extrémité du rivet pour contenir la pile de feuilles. 9. Appareil selon la revendication 6 ou 7, carac- térisé en ce que deux aiguilles sont espacées sur la lon- gueur de la pile de feuilles pour percer cette dernière et déposer le liquide à deux endroits espacés. 10. Appareil pour relier une pile de feuilles, caractérisé en ce qu'il comporte un support (24) destiné à soutenir la pile de feuilles de façon mobile; un appli- cateur (10) mobile dans la pile de feuilles pour y percer un trou et qui est intérieurement creux (en 43) pour per- mettre au liquide durcissable de couler dans le trou; et un mécanisme (64, 63, 18, 12) destiné à déplacer l'appli- cateur à la même vitesse que le support et à l'extraire de la pile de feuilles; et des moyens (41, 42) pour ap- pliquer le liquide durcissable aux feuilles pendant que l'applicateur est extrait de la pile de feuilles.