Brevet FR2523562A1 — publié le 19830923

L'invention a pour objet un procédé de fabrication automatique en continu d'ensembles séparables constitués par deux bandes-support et au moins un composant, les moyens et la machine de mise en oeuvre du procédé, et les ensembles en continu ou séparés fabriqués selon ce procédé. L'objet de l'invention se rattache notamment au secteur technique des procédés, moyens et dispositifs de fabrication, d'assemblage et groupage ordonné d'ensembles divers réalisés à partir d'une bande-support et au moins un composant qui est généralement une feuille souple, mais non exclusivement, ces ensembles considérés en continuité ou séparés, étant susceptibles d'applications, d'utilisations nombreuses et variées, par exemple la fabrication de formulaires, l'alimentation de machines de bureau, des imprimantes combinées avec les matériels de traitement informatique . - Suivant l'invention on a voulu fabriquer d'une manière plus économique et plus rationnelle que par le passé de tels ensembles qui, si on les considère séparément, sont constitués par une fraction de deux bandessupport continues et par un composant.Par composant, il faut entendre généralement une ou plusieurs feuilles souples en papier, matière plastique ou autre matériau souple, qui sont préalablement imprimés ou non. Il n'est pas exclu que le composant soit une plaque semi-rigide, imprimée ou non. Les deux bandes-support continues sont des bandes souples ou semi-rigides, en papier généralement, sans exclure toute autre matière souple ou semi-rigide convenable ( matière plastique, etc . - . ). Les deux bandes-support présentent en bordure, d'une manière connue en soi, une ligne de perforation du type Caroîl destinée à i'entraînement des dites bandes et de ses ensembles, sur les machines de traitement et d'utilisation. Suivant une première caractéristique, le procédé est remarquable en ce qu'on utilise deux bandessupport de faible largeur au lieu d'une seule bande de largeur nécessairement supérieure au composant, ces bandes-support présentant des lignes transversales de prépliages inversés on tire les bandes-support par un moyen de préhension simultanément avec un composant situé à la base d'un empilage, de façon telle que le composant se superpose aux bandes-support avec le milieu latéral des bandes-support en correspondance avec les bords latéraux du composant que l'on a préalablement chauffé ponctuellement; on exerce une pression entre les bandes-support et le composant par traction du composant et passage sur des galets; cette pression conjuguée à la chaleur absorbée par le composant opérant le collage du composant sur les bandes-support présentant à cet effet des moyens de collage, on opère le pliage des bandes-support sur les lignes de prépliages, et on dépose et on fixe le composant extrait de la pile dans les plis accordéons. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés La figure 1 est une vue d'ensemble à caractère schématique illustrant un exemple d'installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Les figures 2 et 3 sont des vues de face partielles montrant le système de prépliage et l'organe rotatif d'entraînement des bandes-support et du composant dans ies deux phases successives du travail. La figure 4 est une vue schématique montrant la chaîne cinématique de l'organe rotatif. La figure 5 est une vue en perspective illustrant une partie de l'ensemble fini, les composants étant à l'envers Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous une forme non limitative de réalisation illustrée aux figures des dessins. On voit à la figure 1 sous une forme schématique un exemple de réalisation de la machine destinée à fabriquer les ensembles (1) selon l'invention, qui sont composés par deux bandes-support (l a) et au moins un composant (l b) (fig. 5) Les bandes-support ( la ) sont débitées à partir de paires de bobines à flasques (3) montées sur un moyeu (18) serre sur un arbre-support (2) équipé d'un frein permanent. La liaison entre bobine et moyeu est assurée par un ressort (19) de tension constante des bandes-support. Le milieu des bobines est placé sur l'arbre en correspondance avec les bords latéraux des composants (fig. 4). Les bandes-support sont en papier ou en matière plastique et sont enduites sur toute leur surface d'une colle thermocollante oxydée donc solide. Elles peuvent être égaiement fabriquées à partir d'une matière thermocollante. Les bandes-support sont également munies en bordure d'une ligne de perforations longitudinales (l c) destinée à l'entraînement sur la machine de traitement et d'utilisation. En variante les perforations peuvent être exécutées sur la machine elle-même. Ces lignes de perforation sont connues sous le nom de K perforation Caroll ,. Les bandes-support passent d'abord sur un rouleau de renvoi fixe (4), puis entre deux formes complémentaires (5 a et 5 b) destinées à former des lignes de prépliage inversé (1 d) (fig. 5); ces deux formes complémentaires sont commandées par électro-aimant (10). Les bandes-support traversent le dispositif (5) puis sont enroulées sur un deuxième rouleau (6) réglable en position, les dites bandes traversent a nouveau l'e dispositif (5) en superposition avec les parties de bandes de premier passage. On effectue ainsi le prépliage sur deux épaisseurs à la fois. Le dispositif (5) est réglable en position afin d'ajuster la position des prépliages (1 d) par rapport au composant (1 b). Les bandes-support (1 a) ainsi préparées passent sous un magasin d'alimentation (7) dans lequel sont empilés les composants ( i b) qui doivent être assemblés à celles-ci. Les bandes-support s'enroulent ensuite sur des galets (9) munis de picots répôrtis angulairement de façon telle qu'ils correspondent au pas des trous composant la ligne de perforation longitudoale, ces galets sont liés cinématiquement à un cylindre rotatif (8) par l'intermédiaire d'un engrenage (24) les bandes-support sont donc parfaitement positionnées par rapport au cylindre rotatif. Le cylindre rotatif (8) recouvert d'une matière légèrement souple ( caoutchouc par exemple ) est percé de trous et est monté sur un arbre (36) non tournant mais saillant, qui fait office à la fois d'axe de pivotement et de distributeur d'air (aspirant ou soufflant). De plus, la largeur d'aspiration du cylindre (8) est réglable par translation de deux tubes étanches (26a). La partie soufflante non réglable en largeur est reliée aux tubes (26b) Les bandes support et le composant sont donc tirés ensemble et dans le même sens les unes par enroulement sur le cylindre, I'autre par traction du cylindre aspirant (8). II est à noter qu'il est préférable que la longueur de traction du composant soit légèrement inférieure à la longueur de celui-ci afin que les composants se recouvrent partiellement ( partie de tête de l'un sous la partie de pied du suivant). Le cylindre rotatif (8) doit pouvoir tourner périodiquement afin de donner des avances successives correspondant à la longueur d'un composant (7 b). Pour cela, on prévoit un embrayage-frein à ressort (30) associé à un moteur (31). Le mouvement est ensuite transmis au cylindre par un couple d'engrenages (27) et (28) dont le rapport est égal à un, en passant par un engrenage intermédiaire (17). L'action d'embrayage et de freinage est contrôlée par une cellule photoélectrique (34) qui détecte un certain nombre de graduations d'un disque (29), graduations qui tournent en même temps que le cylindre et qui correspondent à des avances utiles des ensembles bandes-support-composant. Ce nombre de graduations est totalisé dans un compteur-totaliseur électronique (32) qui stoppe net le cylindre suivant le chiffre affiché sur cet appareil. Un temporisateur électronique (33) permet ensuite le temps d'arrêt nécessaire au cylindre (8) pour aspirer le composant. Puis le cycle recommence. La cadence dépend du temps de temporisation.La vitesse angulaire du cylindre dépend de ia vitesse du moteur. Pendant la rotation du cylindre le composant est pressé sur les bandes-support à l'aide de deux galets presseurs (15), ceci afin de faire adhérer aux bandes-support la demie longueur de composant du côté de sa partie de tête ; le composant a été chauffé préalablement que sur sa demie longueur, côté partie de tête. L'ensemble bandes-support-composant est ensuite déposé sur un plateau de réception (16). Afin de conserver le haut de la pile toujours au même niveau, le plateau de réception est animé par un moteur (35) relié par cables (22) et poulies (21) au plateau, ce moteur est animé par un mouvement périodique en fonction de la rotation du cylindre. Le plateau est guidé par les galets (25) sur les pieds (20) de la machine. Une paroi (23) d'arrêt des ensembles est réglable manuellement en fonction de la longueur des composants. On expose maintenant le fonctionnement de la machine en se référant plus particulièrement aux figures 1, 2 et 3 des dessins. On voit figure 2 la machine dans une première phase de travail, selon laquelle à chaque arrêt on opère simultanément le prépliage de la bande-support et l'aspiration du composant situé sous la pile. Pour cela, deux ou plusieurs électro-aimants (10) sont excités et attirent dans un mouvement rectiligne la pièce (5 b) vers la pièce (5 a) dont les formes sont complémentaires, ce contact effectue un prépliage transversal ainsi qu'une perforation partielle transversale sur deux épaisseurs de bande à la fois; les pliages sont ainsi inversés successivement quand les bandes-support s'enroulent sur le cylindre rotatif. L'excitation des électro-aimants (10) est ensuite relachée. L'aspiration du composant situé sous la pile est effectuée par le cylindre rotatif muni de trous d'aspiration, la ligne de contact entre le cylindre et le composant est située dans cette première phase vers l'extrémité de la partie de pied du composant (environ cinq millimètres) afin de l'aspirer à sa partie extrême, sans le décoller des autres composants. Les composants inférieurs de l'empilage adhèrent entre eux par création d'une dépression entre les composants ( sur une hauteur d'environ dix millimètres ) ceci grâce à l'élément aspirant (12). L'aspiration du composant par le cylindre rotatif s'exerce à travers une ouverture appropriée du magasin (7). Dans une seconde phase de travail illustrée fig. 3 le cylindre (8) est animé d'un mouvement de rotation programmé par le compteur totaliseur (32), ceci suivant la longueur du composant. Le cylindre aspirant tire simultanément sur la bande-support et le composant. L'arbre (36) non tournant mais saillant est monté sur deux bielles (11), il peut osciller librement sans liaison mécanique; le cylindre rotatif (8) monté sur l'arbre (36) est par contre relié cinématiquement au système de rotations successives par les engrenages (28), (17), (27). La traction exercée sur le composant et les deux bandes-support ainsi que l'accélération imposée au cylindre provoquent une oscillation vers l'arrière ( par rapport à l'avance des bandes-support) du cylindre. Cette oscillation amène un déplacement de la ligne de contact, cylindre-composant vers la partie de tête du composant, la partie de pied du composant inférieur s'enroule ainsi sur le cylindre (8) et est décollé de la pile, les autres composants inférieurs étant collés par dépression seul le premier composant est décollé. Quand le composant est formé de plusieurs feuilles, il est avantageux d'avoir la feuille supérieure du composant légèrement plus longue que les autres feuilles ( par exemple trois millimètres). L'oscillation arrivant à son angle maximum, les bandes-support et le composant sont alors tirés par le cylindre (8). Des résistances chauffantes (13) placées contre la pile de composants sont utilisées à la fois comme guide pour le placement des composants et comme chauffage ponctuel du bord des composants, ceci dans leur demie partie de tête. Les composants tirés par le cylindre sur les bandes-support, sont en contact avec celles-ci, la traction importante combinée avec les galets presseurs (15) appliquera le composant sur les bandes-support, la chaleur du composant se transmettra à la colle thermocollante et l'ensemble composant-bandes-support est immédiatement lie. Pendant cette rotation (de quelques degrés à plusieurs tours) les parties du cylindre qui aspiraient le composant sous le magasin deviennent, après avoir effectué une rotation de 900, soufflantes pour autoriser la chute des bandes-support et du composant sur le plateau de réception (16), de manière ordonnée grâce aux prépliages inversés qui assurent le rangement en accordéon de l'ensemble. (fig. 2 et 5) On notera que le magasin 7 est de préférence incliné de 300 par rapport à la vertical et dans le sens d'avance de la bande-support, afin de reporter une partie du poids de la pile de composants sur la paroi (14), évitant ainsi de trop appuyer sur le composant en extraction. De nombreuses variantes de réalisation peuvent être introduites dans le cadre de l'invention tant sur le plan des moyens que dans le procédé. Plusieurs piles de composants et plusieurs paires de bandes-support peuvent être introduites dans la machine. Les avantages ressortent bien de la description. On souligne particulièrement: - L'utilisation de deux bandesaupport de faible largeur (vingt millimètres par exemple) au lieu d'une seule bande qui serait nécessairement plus large que le composant, d'où économie et standardisation des supports (mêmes bandes-iupport quelque soit le modèle). Une seule bande-support de chaque côté du composant et ceci quelque soit le nombre de feuilles du composant, d'où toujours une économie de papier. - Le travail rationnel de la machine qui réalise un processus suivant lequel les bandes support et le composant se déplacent dans le même sens et sont reliés l'un à l'autre pendant l'opération d'extraction du composant. - La liaison efficace et rapide entre les bandes-support et le composant par application ferme entre eux et grâce à la rapidité de la colle thermocollante. - Les prépliages inversés facilitant l'empilage des ensembles en aecordéon de manière ordonnée. - L'exécution des prépliages simultanément sur deux épaisseurs de bandes-support pour une seule avance de cellerci. - Le réglage simple de la machine nécessitant uniquement le calage des composants et des bobines, le positionnement des résistances chauffantes, du système de prépliage et du rouleau de renvoi des bandessupport, le réglage des éléments électroniques par boutons, - La possibilité de chevauchement des composants facilitant leur passage dans les machines d'utilisation. - La possibilité de coller des composants différents les uns à la suite des autres. - La simplicité générale de la machine. Invention ne se limite aucunement à celui de ces modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS - 1 - Procédé de fabrication automatique en continu d'ensembles (1) séparables, constitués chacun par deux bandessupport (la) et par au moins un composant (lb), caractérisé en ce Qu'on utilise deux bandes-support (la) de faible largeur au lieu d'une seule bande de largeur nécessairement supérieure au composant, ces bandes-support présentant des lignes transversales de prépliages inversés (ld) ; on tire les bandes-support (la) par un moyen de préhension (8) simultanément avec un composant (lb) situé à la base d'un empilage, de façon telle que le composant se superpose aux bandes-support avec le milieu latéral des bandes-support en correspondance avec les bords latéraux du composant (lb) que l'on a préalablement chauffés ponctuellement ; on exerce une pression entre les bandes-support (la) et le composant (lb), par traction du composant et passage sur des galets (15) ; cette pression conjuguée à la chaleur absorbée par le composant opérant le collage du composant sur les bandes-support présentant à cet effet des moyens de collage ; on opère le pliage des bandes-support sur les lignes de prépliages (Id) et on dépose et on fixe le composant extrait de la pile dans les plis accordéons. - 2 - Procédé suivant la revendication 1, dans lequel on utilise deux bandes-support (la) présentant des lignes de prépliages inversés (ld),caractérisé en ce qu'on distribue à vitesse non constante les bandes-support (la) enroulées sur des bobines (3) et on assure le défilement en tension constante de la bande-support (la) entre ces bobines et le moyen de préhension (8). - 3 - Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on exécute les lignes de prépliages inversés (nid) entre les bobines (3) et le moyen de préhension (8). - 4 - Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on exécute les lignes de prépliages inversés (ld) simultanément sur deux épaisseurs des bandes-support (la) accolées dans un dispositif (5) assurant cette opération. - 5 - Procédé suivant la revendication 1, caractrisé en ce qu'on exécute sur les bandes-support (la), axant passage sur la machine ou sur la machine, une ligne de perforations longitudinales (lc) destinées à l'entrainement sur les machines d'utilisation. -6- Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 5, caractérisé en ce qu'on utilise des bandes-support (la) en papier ou en matière plastique, enduites sur toute leur surface d'une colle thermocollante préalablement durcie par oxydation. -7- Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 5 caractérisé en ce qu'on utilise des bandes-support (la) en matière thermocollante. -8- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on exerce des rotations à angles variables au dispositif (8), afin d'obtenir un pas variable entre deux lignes de prépliages inversés (Id). -9- Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 8, caractérisé en ce qu'on enroule à distance variable, les bandessupport (la) entre le dispositif (5) et le moyen de préhension (8), afin de s'ajuster au pas des lignes de prépliages inversés (lu). -10- Procédé suivant l'une des revendications 1, 4 ou 8, caractérisé en ce qu'on enroule à distance variable les bandes support (la) entre deux passages dans le dispositif (S), afin de régler la distance entre les lignes de prépliages (il). -11- Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que l'on crée une dépression à la base de l'empilage de composants (lb), afin que ceux-ci adhèrent entre eux, en permettant au moyen de préhension (8) de n'extraire que le premier composant situé à la base de l'empilage. - 12- Procédé suivant l'une des revendications 1 ou Il, caractérisé en ce que le composant (lb) inférieur, est séparé du reste de la pile par aspiration et décollement de l'extrémité de la partie de pied de ce composant. -13- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux bandes-support (la) et le composant (lb) se déplacent dans le même sens. -14- Moyens de mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1, 3, 10 ou 11, caractérisés en ce qu'ils comprennent successivement, un rouleau de renvoi (4), un dispositif (5) contenant les moyens destinés à exécuter les lignes de prépliages inversés (Id), un premier rouleau tendeur (6), des galets (9) destinés à positionner les deux bandes-support (la), latéralement et circonférentiellement, un magasin (7) d'empilage du ou des composants (lb), un moyen de préhension (8) monté rotatif, pour entraîner les paires de bandes-support (la) et le ou les composants (lb) dégagés de l'empilage et appliqués contre les bandessupport, un système oscillant (11) destiné à déplacer vers l'arrière le système de préhension (8) afin de décoller le composant (lb) à la base de l'empilage, une partie aspirante (12) destinée à faire adhérer entre eux les composants à la base de l'empilage, des paires de galets presseurs (15) destinés à appliquer le composant extrait contre les paires de bandes-support, et un plateau (16) de réception ordonnée des ensembles bandes-support-composant. -15- Moyens de mise en oeuvre suivant l'une des revendications 1, 3 ou 4, caractérisés en ce que le dispositif (5) destiné à exécuter les lignes de prépliages inversés (nid), est constitué de deux formes complémentaires (5a) et (5b), réglables perpendiculairement par rapport au sens de défilement des bandes-support (la). -16- Moyens de mise en oeuvre suivant l'une des revendications 1,.3, 4 ou 15, caractérisés en ce que pour autoriser la formation des lignes.de prépliages inversés (ld) simultanément sur deux épaisseurs de bandes-support, lesdites bandes-support traversent une première fois le dispositif (5), sont enroulées sur un rouleau de renvoi (6), puis retraversent le dispositif (5) en se superposant aux bandes-support de premier passage. -17- Moyens de mise en oeuvre suivant l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisés en ce que le rouleau de renvoi (6) est monté réglable sur le bâti, pour autoriser la variation de pas entre deux lignes de prépliages inversés. -îS- Moyens de mise en oeuvre suivant la revendication 1, caractérisés en ce que le dispositif (5) est monté réglable sur le bâti, afin de s'ajuster au pas variable des lignes de pré pliages inversés (ld). -19- Moyens de mise en oeuvre suivant l'une des revendi cations 1 ou 14, caractérisés en ce que les paires de bandes support (la) sont positionnées latéralement et circonférentiellement par rapport au moyen de préhension (8), à l'aide de paires de galets (9) munis de picots, ces galets sont réglables latéralement suivant la largeur du composant ; les picots venant s'ajuster dans les trous des lignes de perforation longitudinale (lc) des bandes-support, le pas entre les picots correspondant au pas entre les trous effectués dans les bandes-support (la); les galets (9) sont liés cinématiquement au moyen de préhension (8) par un engre nage (24), l'ensemble moyen de préhension-galets-bandes, est ainsi lié cinématiquement, ce qui positionne parfaitement les bandes support sur les moyens de préhension (8). -20- Moyens de mise en oeuvre suivant l'une des revendi cations 1 ou 14, caractérisés en ce que le moyen de préhension (8) des bandes-support (la) et du composant (lb) est un cylindre rota tif (8) percé de trous d'aspiration et recouvert d'une matière légèrement souple (caoutchouc par exemple), ce cylindre rotatif est monté sur un arbre (36) non tournant mais oscillant, qui fait office d'axe de pivotement et de distributeur d'air aspiré et soufflé. -21- Moyens de mise en oeuvre suivant l'une des revendi cations 1 ou 14, caractérisés en ce que l'arbre (36) est monté sur deux bielles (Il) et oscille librement autour du centre de rotation de ces deux bielles. -22- Moyens de mise en oeuvre suivant l'une des revendi cations 1, 10, 14 ou 17, caractérisés en ce que la largeur d'aspi ration du cylindre rotatif (8) est réglable grâce à la translation de deux tubes étanches (26a). -23- Moyens de mise en oeuvre suivant l'une des revendi cations 1, 14 ou 20, caractérisés en ce que la rotation intermit tente du cylindre (8) est effectuée par l'intermédiaire d'un embrayage-frein à ressort (30) animé par un moteur (31) ; cet embrayage-frein est commandé par un ensemble formé d'une cellule photo-électrique (34) dont les impulsions provoquées par un disque (29) sont enregistrées dans un compteur-totaliseur (32) qui luimême anime un temporisateur (33) relié à l'embrayage-frein. -24- Moyens de mise en oeuvre suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisés en ce que les bandes-support (la) sont débitées à partir de bobines à flasques (3) montées sur un moyeu (lus) serré sur un arbre-support (2) ; la liaison en rotation entre bobine et moyeu étant assurée par un ressort (19) de tension constante des bandes-support. -25- Moyens de mise en oeuvre suivant 1 'une des revendications 1, 2 ou 21, caractérisés en ce que l'arbre-support (2) est freiné par un frein permanent. -26- Moyens de mise en oeuvre suivant la revendication 1, caractérisés en ce que les bords de la pile de composants sont chauffés ponctuellement par des résistances chauffantes (13). -27- Moyens de mise en oeuvre suivant la revendication 1, caractérisés en ce que la pression entre les bandes-support et le composant, après son extraction, est assurée par deux galets (15) réglables latéralement. -28- Moyens de mise en oeuvre suivant l'une des revendications 1, 14 ou 23, caractérisés en ce que le plateau (16) de réception ordonnée des ensembles bandes-support-composants, est entraîné par un moteur (35) pour déplacer ce plateau vers le bas, par saccades en fonction de la rotation du cylindre rotatif (8), afin de conserver le haut de la pile toujours au même niveau. -29- Moyens de mise en oeuvre suivant l'une des revendications 1 ou 14, caractérisés en ce que le magasin d'alimentation (7) est incliné à 30 degrés par rapport à la verticale et dans la direction du sens d'avancement des bandes-support-composants. -30- Moyens de mise en oeuvre suivant l'une des revendi cations 1 ou 14, caractérisés en ce que le plateau (16) présente une paroi d'arrêt (23) réglable en position.