Brevet FR2507165A1 — publié le 19821210

La présente invention se rapporte, d'une manière générale, aux installations de transport pour journaux, magazines, encarts et autres, permettant de transporter ces produits entre des stations de traitement, et elle concerne plus particulièrement un dispositif de transport de précision à grande vitesse capable de transpor- ter des journaux et autres, directement à leur sortie de presses tournant à des vitesses de l'ordre de 60 000 exem- plaires à l'heure, en maintenant un espacement et des intervalles de temps précis en vue d'une synchronisation directe avec les stations de traitement suivantes d'encar- tage, d'agrafage, de comptage, d'adressage, etc. A cause de la diversité du poids des journaux et autres produits analogues composés de feuilles de papier, et qui résulte dé la variation du nombre de leurs pages, les changements de position ou de vitesse de ces produits mettent en jeu des forces d'inertie considérables, ce qui explique la complexité, la fragilité, le coût et la lenteur des systèmes de transport de la technique antérieure Ceci a obligé, à traiter ces produits, à la sortie des machines de fabrication, dans des stations spéciales d'agrafage, d'encartage, d'adressage, de comptage, de liage et autres, et à procéder à une resynchronisation et un réespacement de ces produits pour les adapter aux exigences du dispositif de traitement particulier considéré De plus, le problème du transport des journaux à leur sortie des presses à grande vitesse, dont la production est de l'ordre de 60.000 exemplaires à l'heure, à l'aide d'équipements relati- vement simples, capables d'assurer la synchronisation et le placement par rapport aux équipements d'entrée des stations de traitement suivantes, n'a pas encore été résolu. En conséquence, l'un des buts de l'invention est de proposer un dispositif de transport direct à grande vitesse qui assure une synchronisation et un espacement précis des produits de papier individuels aux fins d'un traitement ultérieur dans des postes donnés situés en aval. Des systèmes de transport antérieurs typiques utilisent des bandes transporteuses ou d'autres genres de convoyeurs Toutefois, dans ceux-ci les journaux, qui se déplacent à des vitesses élevées, sont secoués, soumis à des vibrations et sont déplacés au point de détruire leur espacement précis et le synchronisme nécessaires à l'entrée dans les équipements de traitement qui suivent Ce problème est encore aggravé lorsque les produits doivent suivre des trajectoires incurvées car, dans ce cas, les forces centri- fuges et centripètes contribuent à déplacer encore davantage les journaux dont les vitesses sont élevées D'autre part, les bandes transporteuses rectilignes sont encombrantes et limitent sensiblement la liberté de choix de l'emplacement des presses, des postes de traitement, etc. En conséquence, un autre but de l'invention est de réaliser un dispositif compact et de précision pour le transport à grande vitesse, permettant de réaliser une trajectoire de transport ayant en pratique n'importe quelle courbure et n'importe quel contour. Les facilités d'accès, d'entretien et de réparation dans les limites très importantes du temps restreint de distribution, qui président dans l'industrie des journaux, sont également des facteurs essentiels pour un système de transport utilisé dans cette industrie. En conséquence, un autre but de l'invention est de proposer un équipement dont l'entretien est à la fois simple et rapide. Le coût de l'installation et les frais de fonctionnement sont également des facteurs très importants dans le domaine des équipements de transport à grande vitesse. On pourrait prévoir une élévation du coût et de la complexité pour augmenter la vitesse et la précision Or, un autre but de l'invention consiste à proposer des équipements plus simples, moins chers et d'un rendement supérieur, ce qui est un résultat à la fois inattendu et non évident. Comme exemple d'un équipement de transport et de traitement de la technique antérieure, on peut citer le brevet des Etats-Unis d'Amérique n O 4 138 101 du 6 février 1979 intitulé l'"High Speed Insert Handling Mechanism and Method". En conséquence, la présente invention propose un dispositif pour le transport direct et immédiat suivant une disposition en rangée étagée ou "en écailles" et pour le traitement de journaux et autres produits en feuilles de papier à des vitesses pouvant atteindre 60 000 exemplaires à l'heure Chaque produit est saisi individuellement par une pince normalement fermée, fixée de manière amovible à l'un des maillons d'une chatne de transmission, ces pinces étant espacées avec précision le long de celle-ci pour assurer une synchronisation précise de l'instant d'arrivée du produit, de sorte que le traitement le long de la chaîne de fabrica- tion peut s'effectuer à des postes de traitement opérant en synchronisme, tels que des postes d'agrafage, d'encartage, d'adressage, etc. La trajectoire des produits peut présenter des courbes et des torsions en donnant un profil approprié à une piste constituée par une gouttière en U dans laquelle les pinces roulent sur des galets à faible friction. Les produits sont reçus et sont libérés à des postes d'entrée et de sortie o des cames agissent sur les pinces pour ouvrir ces dernières, qui sont normalement fermées Pour assurer une évacuation sélective, les surfaces des cames peuvent être profilées de façon à correspondre à un poste donné, par exemple, pour assurer un détour par un poste d'adressage seulement quand il s'agit de produire des journaux munis d'une adresse. La piste de transport est réalisée sous la forme d'un module qui permet de maintenir la friction et la puissance d'actionnement dans des limites raisonnables lorsque le trajet de transport est relativement long, en libérant les produits d'un premier module sur une bande transporteuse intermédiaire qui les transfère au module de transport suivant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une perspective partielle d'une installation pour le transport de journaux conforme à la présente invention; La figure 2 est une vue en perspective d'une partie du dispositif de transport de l'invention, qui permet de transférer les produits en feuilles de papier d'un dispositif de transport à pinces sur un convoyeur à bande La figure 3 est une vue en perspective d'un dispositif de transport à pinces selon l'invention montrant celui-ci relié à une chaîne de transmission; La figure 3 A est une vue en bout d'une pince montrant, en traits mixtes, celle-ci complètement ouverte; La figure 4 est une vue en bout d'une pince se déplaçant dans une piste en U représentée en coupe La figure 4 A est une vue à échelle agrandie d'une partie de la figure 4, illustrant l'engagement de la chaîne dans des res- sorts en U; La figure 5 est une vue latérale de la section d'une bande transporteuse comprise entre deux modules de transport à pinces, et qui illustre les opérations de serrage et de libération; La figure 6 est une vue schématique d'un système de transport conforme à l'invention; La figure 7 est une vue en perspective d'une partie d'une piste de transport, mettant en évidence son aptitude à transporter les produits de papier le long de trajectoires incurvées dans un Plan et/ou dans l'espace; La figure 8 est une vue partielle en bout d'un dis- positif de came programmable pour actionner sélectivement les pinces; La figure 9 est une vue en perspective d'une pince préférée La figure 10 est une vue en bout, partiel- lement en coupe suivant la ligne 10-10 de la figure 9 La figure Il est une vue en plan, partiel- lement en coupe, suivant la ligne 11-11 de la figure 9, parallèlement aux surfaces des mâchoires; La figure 12 est une vue partielle en bout et partiellement en coupe montrant une pince se déplaçant dans une piste de transport; et, La figure 13 est une perspective d'une partie d'une chaîne de transmission comportant des maillons spéciaux pour la fixation des pinces. En se référant à la figure 1, on voit un certain nombre de produits 15, formés de feuilles de papier, tels que des journaux, des magazines, des encarts et autres, qui sont appréhendés individuellement par une pince séparée 16 se déplaçant le long d'une piste 17 suivant une trajectoire appropriée qui descend à gauche et s'élève à droite Cette trajectoire peut être incurvée et les produits sont transpor- tés le long de celle-ci en une rangée étagée Pour confiner les queues 18 des produits, une série de rails 19 et 20 (qui n'ont été représentés que sur la trajectoire ascendante pour simplifier le dessin) est montée, au moyen de supports périphériques 21, de manière à suivre la piste Les supports 21 A et 21 B pourraient, par exemple, être fixés aux parois d'un atelier et le rail 17 est supporté de façon appropriée par des éléments fixés au plancher, aux parois ou au plafond pour transporter les produits formés de feuilles de papier le long de la trajectoire désirée traversant l'atelier aux fins de traitement à diverses stations d'élaboration, etc. Un poste intermédiaire entre le transport par des pinces individuelles et le transport sur un convoyeur à bande 22 est représenté sur la figure 2 Plus précisément, la bande transporteuse est entraînée en rotation par un mo- teur électrique 57 (non représenté) à la vitesse désirée par l'intermédiaire d'une chaîne 23 et d'une poulie 24 Cette vitesse est synchronisée à celle du dispositif de transport à pinces 16-17 décrit cidessus, au moyen de pignons 25, 26, d'une chaîne 27 et d'une poulie 28 On produit ainsi l'énergie nécessaire pour actionner le dispositif de trans- port 16-17 (figure 1) au moyen d'une roue 29 qui imprime aux pinces 16 un mouvement grâce à des maillons de chaîne 31, d'une manière qui sera précisée plus loin Les produits peuvent être transportés sur le convoyeur à bande 22 à la à la même vitesse ou à une vitesse différente de celle des pinces 16 Ainsi, les produits peuvent tomber des pinces 16, ou être transférés par celles-cisur la bande 22 en une rangée séparée ou étagée, d'une manière qui sera précisée plus loin, et ils peuvent être transportés vers la gauche pour être déchargés à un poste de traitement approprié, par exemple, un poste de liage, d'encartage, d'adressage, à des vitesses synchronisées Le poids des galets 30 assure une délivrance positive à l'extrémité de gauche du convoyeur 22. Il est bien évident qu'en espaçant avec précision les produits de papier entre les pinces 16 et en opérant avec des vitesses d'entraînement réglées, les mouve- ments des produits peuvent être synchronisés à la cadence des stations de traitement correspondantes, lesquelles peuvent opérer à des vitesses élevées sans réarrangement, sans désynchronisation et sans désalignement des produits le long de leur trajectoire Le dispositif opère généralement "en direct" avec des presses rotatives à grande vitesse pour traiter des journaux à des vitesses pouvant atteindre 60 000 exemplaires à l'heure, et il transporte ces journaux sur de longues distances et le long de trajectoires incurvées sans aucun risque de les voir quitter leur position initiale et sans variations indésirables de la vitesse de transport. Les pinces 16, la piste 17 et la chaîne de transmission 31 sont représentées plus en détail sur les figures 3, 3 A, 4 et 4 A La pince 16 comprend une plaque de base fixe 32 autour de laquelle est articulé un organe de serrage 33 commandé par des galets 34, 35 montés aux extré- mités de bras articulés 36, 37 prévus aux deux extrémités de la pince 16. La plaque de base 32 et l'organe de serrage 33 constituant les mâchoires d'une pince, qui sont tenues fermées par des ressorts 38, 39 enfilés sur l'axe 40 sur lequel les bras 36, 37 sont fixés ainsi que la mâchoire ou plaque mobile 33. La chaîne 31 comporte des axes de galet 41, 42 qui s'engagent de façon amovible dans les ouvertures 44, 45 de ressorts en U 43, ce qui permet de les démonter rapide- ment Ainsi, les réparations peuvent être effectuées efficacement en un minimum de temps, ce qui a une grande importance dans le domaine de la fabrication des journaux, car les temps morts se trouve ainsi réduits à un minimum, même dans l'éventua- lité d'une défaillance catastrophique d'une ou de plusieurs pinces Cette réparation peut être effectuée à tous les points o la pince 16 n'est pas confinée à l'intérieur de la piste 17, par exemple près de l'extrémité inférieure de la trajectoire représentée sur la figure 2 ou bien encore dans un intervalle ménagé dans la piste en U 17. Le dispositif de pinces 16 de traction est équipé de groupes de galets à faible friction comprenant quatre galets 50 se déplaçant sur les pistes intérieures et deux galets 51 pour les pistes extérieures, comme représenté sur la figure 4 Les galets extérieurs 51 permettent à l'ensemble des pinces d'épouser les courbes de la piste 17, comme décrit plus loin De préférence, la surface des galets est constituée par une matière à faible coefficient de frottement, n'exigeant pas de lubrification, telle qu'une matière plastique Il est donc clair que la chaîne 31 peut transporter une série de pinces 16 le long de la trajectoire définie par la piste 17 et les poulies correspondantes ( 29, figure 1), etc, afin de délivrer les produits en papier avec précision,et d'une manière exactement synchronisée et espacée à n'importe quelle position le long de la trajectoire. Toutefois, des considérations pratiques telles que l'énergie d'entraînement, le frottement, etc, limitent la longueur des trajectoires En conséquence, comme représenté sur les figures 5 et 6, on peut utiliser un système modulaire dans lequel des modules de pinces de transport 55 et 56 sont interconnectés avec un convoyeur à bande 22 du type de celui représenté sur la figure 2 Sur cette figure, on n'a représenté qu'un seul produit de papier pour éviter la complexité des opérations de déchargement et de préhension par les modules Le moteur 57 est conçu, comme il a été expliqué ci-dessus, pour entraîner en synchronisme le module ff 7165 et le convoyeur à bande 22. Ainsi, quand les pinces 16 passent autour du point mort bas de la piste de transport sur la roue 58 d'entraînement de chaîne, elles s'ouvrent sous la commande d'un dispositif à came non représenté La vitesse d'avance vers l'avant de la pince 16 et son mouvement circulaire d'ascension au-delà du point mort permettent à la mâchoire 33 ouverte de libérer l'extrémité pliée du produit de papier , lequel peut ainsi tomber sur le convoyeur à bande 22 aux fins d'entraînement par celui-ci Les produits 15 successifs sont ainsi étagés et alignés avec l'espacement des pinces 16 et en fonction de leur longueur La queue 18 du produit de papier 15 frotte sur la surface de la bande (ou bien sur le produit de papier précédent) dont la vitesse de transport est légèrement inférieure à la vitesse du mouvement des pinces 16 autour du point mort bas Les rails 19, 20 de la figure 1 présentent une solution de continuité afin de permettre à la queue 18 de s'abaisser sur le convo- yeur à bande 22. Deux galets opposés 60, 61 saisissent ensuite le produit de papier 15 et introduisent l'extrémité pliée de celui-ci dans une pince ouverte, comme représenté sur la figure 5 La vitesse du produit 15 est supérieure à celle de la pince latérale 16 comme indiqué en 62, afin qu'on soit assuré que ce produit vient bien se placer contre le fond de la pince avant que la came d'ouverture permette à la pince 16 C de se refermer et de tenir le produit de papier C pendant la suite de son transport. Quand le produit de papier est reçu entre les mâchoires des pinces 16, il s'aligne dans une position précise définie par les butées 49, que l'on voit sur les figures 3 et 3 A Cette position précise peut ainsi être maintenue dans toute l'installation. Les figures 9 à 13 représentent des modes de réalisation préférés des pinces 16 La pince 16 est formée de deux mâchoires 32, 33 qui sont articulées sur une tige 40 ' et qui sont sollicitées à se fermer par des organes élastiques tels que des ressorts (non représentés) et dont les bords présentent des éléments de préhension à friction 90 et 91. Comme l'on voit, l'élément de préhension 91 de la mâchoire 32 est constitué par des rugosités de sa surface, tandis que l'autre mâchoire 33 comporte une bague 90 en caoutchouc ou élastomère enfilée sur un prolongement en T du bord de cette mâchoire 33. Il convient de noter que les mâchoires présentent une surface inclinée formant un angle 4 avec le plan parallèle à la piste 17 dans lequel la chaîne 21 se déplace Ceci tient le produit de papier dans une position naturelle pour une orientation étagée pendant son transport en évitant les flexions et les pressions aux bords des mâchoires de la pince. Il convient également de noter que les deux butées 49 L et 49 R sont disposées de part et d'autre des mâchoires de la pince et que l'élément de friction 90 est disposé entre ces dernières On obtient ainsi une bonne assise et un alignement automatique des produits en évitant que ceux-ci soient serrés suivant un certain angle entre les mâchoires pendant le transport. Les pinces 16 sont reliées à la chaine 31 par un bras spécial 92 qui peut être facilement monté et démonté au moyen d'un ou de plusieurs boulons 93 De préfé- rence, la pince comprend deux mâchoires moulées, relativement légères, en matière plastique auxquelles sont fixés les galets 34, 50, etc, et le maillon de chaîne ainsi que la bague 90. En utilisant des bandes transporteuses intermédiaires entre les dispositifs de transport modulaires à pinces 55, 56, on peut facilement réaliser une trajectoire de transport ayant une longueur illimitée dans un atelier. C'est ainsi que la figure 6 représente schématiquement une installation typique dans laquelle des journaux 65 d'une série sont espacés au moyen d'un dispositif 66 sur une bande transporteuse 67 avant leur introduction dans les modules 55, 56, etc La trajectoire des produits de papier est indiquée schématiquement et, comme on le voit, traverse différents postes de traitement, non représentés, d'une manière chronométrée et synchronisée avec précision, aux fins d'encartage, d'adressage, d'étiquetage, de comptage, etc, avant d'être déchargés à un poste 68 de liage ou de mise en liasses ou autres. L'une des caractéristiques les plus avanta- geuses de l'invention réside dans l'économie de place qu'elle permet de réaliser dans l'atelier et le long de la trajec- toire de transport Les systèmes de transport antérieurs ne permettent pas de réaliser des trajectoires de transport n'occupant que peu de place dans l'atelier et suivant des trajectoires incurvées En général, lorsque des produits de papier sont transportés sur des convoyeurs à bande, ils ne peuvent pas suivre les trajectoires courbes à des vitesses élevées sans que leur position soit modifiée par la force centrifuge ou centripète De plus, la possibilité de parcou- rir des trajectoires verticales entre le plancher et le plafond était, jusqu'à présent, incompatible avec un faible encombrement et avec le maintien des produits de papier exactement espacés le long des bandes transporteuses La simplicité, le faible encombrement et la souplesse dela trajectoire du système de transport qui fait l'objet de l'invention sont mis en évidence par les caractéristiques de la piste en U représentée sur la figure 7. La pince 70, représentée schématiquement peut, par exemple, se déplacer parallèlement à un plafond et la pince 71 représentée schématiquement peut descendre le long d'une paroi latérale La piste en U 17 peut présen- ter une courbure dans un plan et/ou une torsion (courbure dans l'espace) relativement brusque, ce qui permet de réaliser, pour la première fois, des trajectoires de transport placées et orientées à volonté. La figure 8 illustre l'action des cames assurant l'ouverture des pinces 16, normalement fermées, ce résultat étant obtenu au moyen d'un galet 34 s'élevant le long d'une surface de came de l'élément 80 Cette came est montée près d'une roue 81 sur laquelle passe la 250 ? 165 chaîne 31 au moment o les pinces 16 sortent de la piste en U 17 La formeet la position de cette came sont, évidemment, variables suivant le besoin Le contour en traits mixtes 82 de la-came 80 montre que celle-ci peut pivoter autour de l'axe 83, ce qui permet de programmer les pinces pour qu'elles libèrent des groupes déterminés de produits de papier, par exemple, ceux qui ont besoin d'être munis d'adresses, vers une bande transporteuse alimentant une machine à adresser, par exemple Il est bien évident que ce mouvement ou tout autre mouvement désiré de la came peut être commandé par des moyens pneumatiques, mécaniques, électriques ou électro- magnétiques universellement connus. On voit donc que l'invention apporte des moyens nouveaux de transport, ainsi que des procédés et des systèmes perfectionnés qui permettent une synchronisation et un espacement précis des produits en papier, tels que les journaux, à des vitesses très élevées compatibles avec les presses modernes à grande vitesse. Il va de soi que de nombreuses modifica- tions peuvent être apportées à l'exemple de réalisation représenté et décrit, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour transporter des produits composés de feuilles de papier, à l'aide d'un organe de transport destiné à venir au contact des produits et qui peut se déplacer le long d'un trajet prédéterminé de transit d'un convoyeur ( 31), dispositif caractérisé en ce que l'or- gane de transport ( 16) comporte deux mâchoires ( 32, 33) que des ressorts maintiennent fermés et qui sont articulées autour d'un axe commun ( 40), l'une ( 33) des mâchoires étant associée à un élément ( 34, 36; 35, 37) en saillie destiné à venir au contact d'une came ( 80) correspondante le long du trajet du convoyeur pour ouvrir et fermer les mâchoires afin de synchroniser et d'espacer précisément la préhension et le transport des produits composés de feuilles de papier. 2 Dispositif selon l a revendication 1, caracté- risé en ce que plusieurs des organes de transport ( 16) sont reliés ensemble de manière à former une chalne ( 31) de convoyeur constituée de mâchoires espacées l'une de l'autre d'une distance sensiblement égale de façon à mainte- nir les produits en une disposition en rangées étagées ou en "écailles"; le dispositif comporte un moyen destiné à déplacer la chaîne ( 31) du convoyeur à une vitesse con- tinue en regard d'un poste de réception des produits; ainsi qu'un convoyeur ( 22), synchronisé avec la vitesse de ladite chaîne ( 31) pour introduire chaque produit dans une mâchoire dont l'ouverture, pour la réception du produit, et la fer- meture sont commandées par ladite came ( 80) a Fin d'espacer précisément les produits en les disposant à une distance connue les uns des autres. 3 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'organe de transport ( 16) est entraîné dans ledit trajet de transit en suivant une piste ( 17) en U, lesdites mâchoires ( 32, 33) s'étendant symétriquement sur les côtés opposés de la piste et comportant des éléments de préhension, pouvant fonctionner avec l'ouverture et la fermeture des mâchoires et situés sensiblement au centre le long de la piste ( 17). 4 Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que l'organe de transport ( 16) comporte des ga- lets ( 50, 51) se déplaçant sur la piste intérieure ( 50) et sur la piste extérieure ( 51) de ladite piste ( 17) en U. Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les éléments de préhension comprennent une bague ( 90) en caoutchouc ou élastomère enfilée sur un pro- longement du bord d'une mâchoire ( 33). 6 Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que deux butées ( 49), destinées à venir au contact du produit, sont situées entre les mâchoires ( 32, 33) près des extrémités extérieures de celles-ci, pour maintenir les produits alignés et sensiblement perpendiculaires à la- dite piste ( 17). 7 Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que la piste ( 17) comprend des parties incurvées et repliées en U délimitant un trajet incurvé de transit. 8 Dispositif selon la revendication 7, caracté- risé en ce que des éléments de confinement ( 19, 20) sont situés le long de la piste ( 17) pour retenir les queues ou parties arrière des produits emportés dans lesdits organes de transport ou pinces ( 16).