Brevet FR2499038A1 — publié le 19820806

I La présente invention concerne un procédé et un dispositif, par conséquent d'une façon générale des moyens, pour aplatir de façon durable des produits imprimés, no- tamment des journaux, par compression. Lors du conditionnement d'articles imprimés, no- tamment de journaux dans la suite on considérera pour simplifier, mais cependant sans aucune limitation, qu'on a affaire simplement à des journaux -, on se heurte tou- jours à des difficultés car ces produits représentent des objets non uniformes et possèdent ou acquièrent dans tous les cas des propriétés qui, malgré l'uniformité de fabri- cation, conduisent à une non-uniformité des produits. Cela est imputable dans une forte proportion au fait que le pa- pier constitue par lui-même un matériau vivant, ses proprié- tés correspondantes se répercutant avec un effet encore am- plifié dans un produit plié formé de plusieurs feuilles. On a cherché à remédier à cet inconvénient par compression d'aplatissement, en engageant les produits entre les cylin- dres ou des rouleaux presseurs qui comportaient le cas é- chéant également une surface périphérique profilée. Ce- pendant dans ce cas on effectue simplement une compression d'aplatissement par impulsion, ce qui conduit certes à une amélioration, mais seulement momentanée dans la plupart des cas car on ne peut pas éliminer les causes proprement dites. Cela s'applique également au cas o les produits passent plusieurs fois entre des cylindres ou des rouleaux presseurs. Après chaque pressage, la tension ou l'élasti- cité résiduelle fait en sorte qu'il survient plus ou moins des retraits, notamment dans la zone du dos, de sorte que l'uniformité envisagée pour les produits est perdue ou ne peut même pas être établie. Pour l'obtenir, il faudrait soumettre les produits suffisamment longtemps à un pressa- ge pour qu'il ne subsiste plus dans le papier aucune force élastique de rappel. Cela est de toute manière impossible dans les installations o de tels produits sont fabriqués ou traités, o il faut en effet conditionner plusieurs di- zaines de milliers d'exemplaires par heure, et cela de nombreuses fois dans la journée. En outre des produits imprimés, notamment des journaux, des revues ou des pro- duits semblables, sont d'une actualité qui est importante mais de courte durée et ils ne peuvent déjà pas pour cette raison rester longtemps soumis à une pression d'aplatissement. Cela est également valable pour ce qu'on appelle des élé- ments d'insertion, c'est-à-dire des parties de produit qui ont été imprimées antérieurement et qui sont placées dans un lieu de stockage, intermédiaire jusqu'à leur insertion dans la partie d'a ctualité proprement dite. En outre, mê- me si on voulait utiliser ce temps pour le pressage, il en résulterait une dépense importante en machines. La présente invention a pour but d'amener les pro- duits dans un état permanent pouvant être atteint seulement par un aplatissement à long terme sans faire intervenir ce- pendant un temps d'une durée correspondante. En d'autres termes, cela signifie qu'il est nécessaire de compenser la réduction de la durée du pressage par des moyens particu- liers. Une solution consisterait à comprimer les produits séparément ou en pile par application de forces très éle- vées. Il serait alors nécessaire d'engager une dépense im- portante en machines et en outre on ne serait pas assuré du succès car il faudrait exécuter des opérations longues qui surcompenseraient certainement le gain de temps. La présente invention utilise des moyens tout à fait différents. Conformément au procédé de l'invention, les produits placés en relation de recouvrement partiel ou d'imbriquement sont enroulés étroitement d'abord avec le dos dirigé vers l'avant puis en sens inverse en étant in- troduits par dessous dans le rouleau. Le dos est alors happé en premier, les couches de produits qui sont empilées l'une sur l'autre étant ainsi initialement encore libres et pouvant s'adapter en position lors d'un aplatissement plus ou moins grand du dos. Dans la zone du rouleau, ces couches sont alors incurvées et elles sont ensuite sou- mises dans cette condition à une pression d'aplatissement. Les produits placés au centre du rouleau sont les plus fortement incurvés et sont maintenus le plus longtemps sous pression. Plus la position radiale des produits est décalée vers l'extérieur dans le rouleau, plus leur cour- bure diminue de sorte qu'ils pénètrent toujours plus tard dans le rouleau et sont soumis pendant une durée toujours plus courte aux forces de pressage. Lors d'un réenroule- ment, ces conditions sont modifiées du fait que d'abord les produits situés complètement à l'extérieur parviennent au centre du nouveau rouleau et sont soumis à une forte incurvation pendant un temps relativement plus long. Les produits sont alors saisis par la tranche, auquel cas les couches de produits repliées l'une sur l'autre sont sta- bilisées. S'il se manifeste dans la zone du dos, malgré le pressage précédent, encore une tension ou élasticité résiduelle, le dos soumis en dernier à la pression d'a- platissement est à nouveau comprimé et est soumis à une déformation complexe car les couches pliées l'une sur l'autre ne peuvent plus s'adapter en position. Par ces moyens, les produits atteignent, après le réenroulement, une condition d'aplatissement permanent, même dans le cas o, immédiatement après terminaison du réenroulement, on effectue une autre opération et l'on enlève de ce fait les produits du second rouleau. Après l'enroulement et le réenroulement, les produits se trouvent ainsi dans un état stabilisé qui est identique d'un produit à l'autre et qui reste permanent. Des produits de ce genre constituent des objets de précision qui peuvent être saisis et mani- pulés sans difficulté lors des opérations ultérieures de conditionnement s'effectuant évidemment automatiquement. Cela est valable notamment pour des éléments d'insertion, qui ne sont pas conditionnés immédiatement après le réen- roulement mais qui sont stockés dans un lieu intermédiaire pendant un temps imposé par les conditions de service. Dans ce cas également, on n'enregistre aucune influence sur les caractéristiques particulières de la ligne de pro- duction et au contraire le stockage intermédiaire, nécessi- té par les conditions opératoires, est utilisé pour l'uni- formisation des produits sans faire intervenir de frais particuliers. L'aplatissement durable réalisé en un temps rela- tivement court est particulièrement satisfaisant lorsque, lors de l'enroulement et du réenroulement, on insère une couche séparatrice soumise à une contrainte de traction en- tre les couches du rouleau. Il est ainsi possible d'aug- menter la pression d'aplatissement non seulement dans l'en- semble mais également localement, d'autant plus que la couche séparatrice est relativement étroite. On obtient ainsi, notamment dans le dos, une rigidité structurale a- gissant dans le sens d'un raidissement transversal des pro- duits, auquel cas, également, dans cette situation, ceux- ci sont soumis à une pression d'aplatissement et il s'é- tablit des zones adjacentes aplaties alternativement avec une pression forte et une pression faible. Pour résoudre les problèmes précités, le dispositif selon l'invention pour l'aplatissement durable de produits imprimés, notamment de journaux, par compression comporte des moyens pour enrouler les produits imprimés, arrivant en file avec recouvrement partiel, sur un mandrin enrouleur et pour les réenrouler sur un autre mandrin enrouleur, le mandrin récepteur étant relié à chaque fois à l'extrémité d'un organe séparateur enroulé sur une bobine d'alimentation freinable et engagé par dessous sur ledit mandrin, et il est prévu des moyens pour extraire l'organe séparateur du rouleau et des moyens pour freiner le mandrin débiteur cor- respondant. Lors de l'enroulement - et comme cela est d'ailleurs évident le mandrin récepteur est entraîné et l'organe séparateur est freiné, la contrainte de traction nécessaire étant de ce fait produite dans l'organe sépara- teur et les forces nécessaires d'aplatissement étant exer- cées. Cela s'applique pour le réenroulement au mandrin récepteur, auquel cas le mandrin débiteur est freiné. Son entraînement est assuré par une traction exercée sur l'or- gane séparateur incorporé au rouleau. La même considéra- tion s'applique évidemment lorsque les produits sont extraits du second rouleau. De toute manière, le second rouleau peut être placé au préalable dans un lieu de stockage in- termédiaire. Dans ce cas il est possible, en enroulant plu- sieurs fois l'organe séparateur autour du rouleau, de con- server à celui-ci la cohésion nécessaire. Cela s'applique également au cas o le rouleau doit être déplacé en vue du réenroulement ou du déroulement, par exemple par trans- fert depuis un poste d'entraînement jusqu'à un poste de freinage. A cet égard, il est encore à noter que le ter- me "mandrin enrouleur" doit être entendu dans son sens le plus large. Il peut ainsi s'appliquer à un manchon qui est engagé sur un embout d'arbre, ou partie semblable, en- traîné ou freiné. D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion seront mis en évidence dans la suite de la descrip- tion, en référence aux dessins annexés qui mettent en évi- - dence de façon schématique et simplement à titre d'exemple les opérations d'enroulement, de réenroulement et de dérou- lement et les parties essentielles, nécessaires à cet ef- fet, du dispositif selon l'invention. Sur les dessins La figure 1 est une vue latérale du dispositif lors de l'enroulement, la figure 2 représente le même dispositif lors du réenroulement, la figure 3 est une vue en perspective du second rouleau, dont l'opération de déroulement est mise-en évi- dence, et la figure 4 représente le dispositif lors du dérou- lement du second rouleau. En premier lieu il est à noter que les différentes unités de l'installation pourraient être également appe- lées des "postes" mais il n'est en aucune manière nécessaire qu'elles soient associées dans un même lieu ou en un tout et au contraire elles peuvent être construites et montées en fonction des caractéristiques particulières de chaque installation. Par ailleurs, les unités ou postes peuvent remplir également plusieurs fonctions. Ainsi, comme le montre par exemple la figure 1 et comme cela sera expliqué dans la suite, on peut disposer l'un à côté de l'autre deux postes d'enroulement dont l'un sert de poste de réenroule- ment et peut effectuer ainsi le réenroulement sans que le premier rouleau soit déplacé. Inversement cependant le poste d'enroulement du premier rouleau peut également assu- rer le réenroulement, ce qui rend obligatoirement nécessaire le déplacement du premier rouleau. En d'autres termes, il suffit de prévoir les moyens nécessaires pour remplir les différentes fonctions, la manière dont ces moyens sont com- binés entre eux sous l'angle de la construction et de la fonction étant sans importance. Conformément à la ligure 1, les produits imprimés 1 arrivent dans une disposition d'imbriquement - qui peut ê- tre prise directement à la sortie de la machine rotative - 249903i au poste d'enroulement, désigné dans son ensemble par 5, par l'intermédiaire d'un canal de transport 4 formé par des ban- des transporteuses 2 et 3. Les bandes transporteuses 2 et 3 ainsi qu'un moteur d'entraînement M sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'un tachy-générateur T de façon à fonctionner en synchronisme. Le moteur d'entraînement M assure, comme indiqué en 6, l'entraînement d'une autre bande transporteuse 7 qui introduit la file de produits dans le rouleau 8 par dessous. La bande transporteuse 7 passe au- tour d'une bascule 10, montée à pivotement en 9 et qui est appliquée contre le rouleau 8 par un mécanisme de pression 11 agencé sous forme d'un accumulateur de force à ressort. Le rouleau est supporté par un mandrin d'enroulement 12, qui est entraîné par le moteur M par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission 13 pour enrouleur. Des mé- canismes de transmission de ce genre sont connus: ils mo- difient la vitesse d'enroulement du mandrin 12 en fonction de l'augmentation du diamètre de rouleau. Le mandrin 12 est associé à un dispositif de freinage 14 qui est desser- ré pendant l'opération d'enroulement - comme indiqué par la flèche 15. Un organe séparateur 18 par exemple en forme de bande, qui est déroulé d'une bobine 17 freinée par un dis- positif de freinage 16, parvient jusqu'à la bande transpor- teuse 7 et s'applique sur son brin supérieur. L'organe sé- parateur 18 rejoint ainsi par dessous la file de produits en imbriquement et il participe avec eux au processus d'en- roulement. Pour obtenir ce résultat, l'extrémité de l'orga- ne séparateur est reliée au mandrin d'enroulement de sorte que le dévidage de l'organe séparateur en opposition à l'action du frein 16 soit assuré par le moteur d'entraîne- ment M. L'organe séparateur est ainsi soumis constamment à une contrainte de traction et il délimite avec le mandrin ou avec le rouleau une embouchure d'enroulement ou embouchu- re de serrage 19 qui reçoit la file de produits en imbrique- ment. Il se produit alors - comme expliqué ci-dessus - un happement du dos des produits dans l'embouchure d'en- roulement et une incorporation des produits dans le rou- leau, ces produits étant soumis à une incurvation et à un pressage qui sont initialement grands et diminuent en- suite de plus en plus. Conformément à la figure 1, il est prévu un second moteur d'entraînement MS, qui entraîne un second mandrin d'enroulement 21 par l'intermédiaire d'un mécanisme de trans- mission 20. Une bascule 22 associée à ce mandrin 21 et comportant une bande transporteuse 23 et un dispositif d'entraînement 24, est reliée à la bande transporteuse 7 au moyen d'une bande transporteuse 25. Au mandrin 21 est reliée l'extrémité d'un organe séparateur - désigné dans ce cas par 28 - qui s'appuie sur la bascule 22 et qui est déroulé d'une bobine 27 freinée par le frein 26. Le sens de rotation du mandrin d'enroulement 21 est opposé à celui du mandrin d'enroulement 12. La bande transporteuse 23 présente évidemment un sens d'entraînement correspondant. La même considération s'applique à la bande transporteuse 25. La bande transporteuse 7 est entraînée de façon ré- versible de sorte que, lors-du réenroulement, son sens de déplacement peut être inversé pour correspondre au sens de déplacement des bandes transporteuses 23 et 25. Le réenroulement a été mis en évidence sur la figure 2. Le moteur d'entraînement M assure maintenant l'entraînement de la bobine 17 par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission 29, le frein 16 étant desserré dans le sens de la flèche. Au contraire le frein 14 du mandrin 12 est serré. Le rouleau 8 est entraîné en rotation par la trac- tion exercée sur l'organe séparateur 18. La file de pro- duits déroulée passe sur la bascule 10, la bande transpor- teuse 25 et la bascule 22, et par dessous jusqu'au man- drin 21 ou jusqu'au rouleau 31 schématisé sur celui-ci. Dans ce cas également, il s'établit entre l'organe sépa- rateur 18 et le mandrin d'enroulement ou bien le rouleau une embouchure d'enroulement ou de serrage 32 dans la- quelle les produits sont happés par leur autre côté, c'est-à-dire par la tranche. Les produits sont maintenant *incurvés depuis leur autre côté, et les produits moins in- curvés lors de l'opération d'enroulement sont maintenant plus fortement incurvés et restent également plus longtemps en condition enroulée car ils arrivent en premier sur le rouleau t Le pressage progresse de la tranche vers le dos, auquel cas les couches, pliées l'une sur l'autre, des produits sont fixées en position et le dos est aplati. Ce- la peut conduire à une déformation complète dans le cas o le dos a été soulagé du pressage précédent sur le parcours allant du rouleau 8 jusqu'au rouleau 31, ce qui n'est pas exclu notamment pour les couches situées plus vers l'exté- rieur dans le rouleau 8. Le nouveau pressage d'aplatisse- ment effectué sur les couches fixées conduit en toute sé- curité à un aplatissement final du dos. L'incurvation des produits d'abord dans une direction puis dans l'autre est d'une importance essentielle car notamment dans le cas de produits pliés à plusieurs feuilles, on élimine ainsi les tensions et les irrégularités et toute force résiduelle de rappel est supprimée. Le rouleau complet 31 a été représenté en vue en perspective sur la figure 3, qui montre notamment que l'or- gane séparateur 28 est agencé sous la forme d'une bande é- troite. Comme le montre la flèche 33, le rouleau 31 se trouve dans la phase de déroulement. Cette opération est effectuée à l'aide de l'organe de traction 28 qui est en- roulé sur la bobine 27. La bobine 27 est maintenant en- traînée par un moteur M3 (figure 4) qui fonctionne en syn- chronisme avec la bande 23, comme indiqué en 34. Le sens d'entraînement de la bande 23 est dans ce cas inversé par rapport au sens d'enroulement représenté sur la figure 2. Le mandrin d'enroulement 21 est freiné à l'aide d'un frein 35. Sur les figures 2 et 4, des parties identiques ont été désignées par les mêmes références numériques, Cepen- dant ces figures ne représentent pas nécessairement les mêmes dispositifs dans des phases de fonctionnement dif- férentes et il peut aussi s'agir de dispositifs séparés à savoir sur la moitié de gauche de la figure 2 d'un dis- positif de réenroulement et sur la figure 4 d'un disposi- tif de déroulement. Le dispositif cité en dernier corres- pond au dispositif représenté sur la moitié de droite de la figure 2 dans la phase de fonctionnement indiquée et en conséquence le dispositif représenté sur la moitié de droite de la figure 1 serait le même dans une autre phase de fonctionnement. En ce qui concerne ces comparaisons, il faut à nouveau noter que chaque poste peut être conçu pour remplir des fonctions multiples. Ainsi par exemple le dispositif représenté sur la moitié de droite de la figure 1 pourrait également être utilisé, à la place du dis- positif représenté sur la moitié de gauche de la figure 2, lors du réenroulement, auquel cas le rouleau 8 devrait au préalable être transféré sur le second mandrin 21 qui pourrait alors être pourvu seulement d'un frein. On va expliquer dans la suite les processus qui permettent de réaliser en un temps court un aplatissement durable en référence à des produits imprimés pliés. Les mêmes moyens peuvent être mis en pratique également de fa- çon satisfaisante sur des feuilles individuelles. Egale- ment ces produits peuvent être libérés des tensions exis- tantes par une incurvation alternée et un maintien dans cette condition ou bien ils peuvent être soumis à des ten- sions particulières qui se contrebalancent alors mutuelle- ment et qui amènent le produit dans un état permanent. Ainsi par exemple on peut éviter que des produits à feuil- le unique s'incurvent, s'ondulent ou aient tendance à former des coins. Il est évident que, également pour des produits à feuille unique, l'action durable est amplifiée dans une zone de stockage intermédiaire, au cas o les produits doivent pour d'autres raisons être amenés dans une telle zone. Un facteur déterminant dans chaque cas consiste en ce que le stockage intermédiaire amplifie évi- demment l'aplatissement durable mais on peut cependant obtenir un effet suffisant également sans stockage intermé- diaire. D'autre part, pour de nombreux produits, il n'est pas possible d'effectuer un stockage intermédiaire. Du fait du réenroulement des produits, le stockage par ailleurs passif remplit une fonction particulière du fait que les produits enroulés puis réenroulés deviennent pendant le stockage des objets présentant une forme précise propre. Leur traitement ultérieur s'effectue par conséquent à l'a- bri de modifications accidentelles de formes par reprise élastique. Cela est également d'une grande importance car les éléments d'insertion arrivant dans une zone de stocka- ge intermédiaire sont destinés à être insérés dans les parties restantes des produits, de sorte qu'une opération difficile, à savoir l'insertion, est facilitée et est ren- due exempte d'opérations erronées. Les bandes transporteuses 7 et 23 pourraient égale- ment être supprimées, auquel cas les bascules 10 ou 24 (seulement) pourraient comporter des rails de glissement 36. On conserverait également dans ce cas, à l'extrémité libre de la bascule 10 ou 24 des cylindres de déviation 37 pour les organes séparateurs 18 ou 28. Ces cylindres de déviation 37 pourraient être reliés aux moteurs M ou M3 dans chaque phase o l'organe séparateur 18 ou 28 est reti- ré du rouleau. Cette liaison pourrait comprendre la.bande transporteuse 25. Dans des cas déterminés, les produits imprimés pourraient être amenés jusqu'au premier rouleau également avec la tranche en avant. REVENDICATIONS 1) Procédé pour l'aplatissement durable de produits imprimés, notamment de journaux, par compression, carac- térisé en ce que les produits (1) placés en relation de recouvrement partiel ou d'imbriquement, sont enroulés é- troitement d'abord avec le dos placé en avant puis en sens inverse en étant introduits par dessous dans le rouleau (8 ou 31). 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de l'enroulement et du réenroulement, une couche séparatrice (18) soumise à une contrainte de traction est enroulée entre les couches du rouleau. 3) Dispositif pour l'aplatissement durable de produits imprimés, notamment de journaux, par compression, caractéri- sé en ce qu'il est prévu des moyens (M - 13) pour enrouler des produits imprimés (1), placés en relation de recouvrement partiel, sur un mandrin enrouleur (12) et pour les réenrou- ier sur un autre mandrin enrouleur (21), auquel cas à cha- que fois le mandrin récepteur (12 ou 21) est relié à l'ex- trémité d'un organe séparateur (18 ou 28) enroulé sur une bobine d'alimentation freinable (17 ou 27) et est engagé par dessous sur le mandrin correspondant (12 ou 21), et en ce qu'il est prévu des moyens (M - 29 - -17 ou M3 - 29 - 27) pour extraire l'organe séparateur (18 ou 28) inséré dans le rouleau et des moyens (15, 35) pour freiner le man- drin débiteur correspondant (12, 21). 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe séparateur (18, 28) est guidé autour de l'extrémité fixe d'une bascule (10, 22), qui est poussée par sa zone extrême libre, à l'aide d'un dispositif d'application (11, 24), en direction du mandrin récepteur ou débiteur (12 et/ou 21). ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu deux mandrins enrouleurs (12, 21) pouvant être entraînés en sens inverses et espacés l'un de l'autre, en ce que les bascules associées (10, 22) sont dirigées l'une vers l'autre à partir de leurs ex- trémités libres et constituent un guide unitaire (10 - 25 - 22) pour les produits imprimés (1), une arrivée (4) de produits imprimés (1), orientée en direction de l'extré- mité libre d'une des bascules (10), débouchant à une cer- taine distance au-dessus du guide (10 - 25 - 22) et le man- drin (12) coopérant avec cette bascule (10) comportant un dispositif de freinage (14) susceptible d'être mis hors service.