Brevet FR2551038A1 — publié le 19850301

i La présente invention concerne un procédé et un appareil pour faire avancer et transporter des feuilles de papier et, plus particulièrement, pour séparer des feuilles de papier individuelles d'unepile, avec des vitesses de traitement très élevées. En général, les systèmes d'avancement et de transport pour séparer et faire avancer des feuilles individuelles de papier à partir d'une pile, qui sont connus, sont du type à avance par la partie inférieure, 10 le côté ou la partie supérieure Les dispositifs actuels imposent généralement des limites au stockage des feuilles dans la pile en raison des variations considérables du frottement produit en tirant une feuille unique à l'encontre du poids de la pile. Dans la-plupart des cas, ces techniques d'avancement ont l'inconvénient de nécessiter l'extraction complète d'une feuille de la pile avant que le traitement de la feuille suivante puisse avoir lieu, ce qui limite la souplesse et la vitesse. D'autres dispositifs ont l'inconvénient d'une perte du contr 8 le sur la synchronisation et/ou le positionnement des feuilles extraites d'une pile, si bien qu'une resynchronisation ultérieure est nécessaire lorsque les produits extraits sont utilisés dans un équipement 25 de traitement synchrone ou à cadence serrée. Les vitesses de traitement maximales, typiques, d'un équipement de traitement antérieurement connu, saisissant une feuille à chaque fois, est d'environ 12000 feuilles à l'heure Cependant, aucun équipement 30 de ce genre ne peut être utilisé "en ligne" avec un équipement à vitesse élevée, capable de traiter 40 ou 60000 feuilles à l'heure, à moins de mettre plusieurs équipements en parallèle. Les équipements antérieurement connus 35 comportent d'autres défauts, notamment leur complexité et leur coftt d'achat et d'entretien, le manque de précision dans la cadence de traitement des feuilles pour le fonctionnement synchrone dans le oas des opérations "en ligne", et enfin la nécessité d'un espace considérable pour l'équipement de transport Par suite, un des buts principaux de la présente invention est de perfectionner les procédés et les appareils antérieurement connus, de façon à résoudre les problèmes précédemment mentionnés 10 et à permettre la réalisation d'un équipement de transport à vitesse élevée, susceptible d'être utilisé "en ligne" aussi bien que de façon indépendante, avec des presses rotatives à grande vitesse ou d'autres équipements à grande vitesse. La présente invention concerne un procédé et un appareil d'avancement et de transport à d'une grande vitesse, capable de séparer / pile des feuilles individuelles de papier à des vitesses de 40000 A 60000 feuilles à l'heure L'appareil peut être par exemple 20 utilisé pour faire avancer des feuilles séparéespréimprimées dans un système "en ligne",fonctionnant à la vitesse des presses, avec une précision sur l'espacement, la vitesse et l'orientationtelle que les feuilles peuvent être introduites directement dans l'équipement 25 de traitement en uligne". Les feuilles de papier, simples ou multiples, sont empilées sur un bord dans une position pratiquement verticale, contre un butoir à rouleaux, en quantité quelconque La feuille avant est écartée par 30 cintrage,de la pile, au niveau de sa partie inférieure, elle est placée dans une indentation d'un organe tournant à pourtour dentelé, tel qu'un disque ou un tambour assurant un espacement précis, et elle est saisie pour être extraite de la pile La feuille suivante est écartée de la pile 35 en étant cintrée lorsque chaque feuille précédente est placée et extraite à peu près horizontalement de la pile, de telle sorte que les feuilles soient traitées en recouvrement partiel, ce qui augmente encore la vitesse et réduit le frottement. Les feuilles séparées sont transportées le long d'un arc d'environ 180 degrés de l'organe tournant, pour être libérées lorsqu'elles atteignent une position pratiquement horizontale à la partie inférieure de l'organe tournant Pendant ce déplacement en arc, les documents partiellement superposés sont maintenus contre le pourtour de l'organe tournant par une courroie flexible qui tourne à la même vitesse que le pourtour, suivant un trajet voisin de l'arc mentionné Les feuilles sont ensuite déchargées sur une courroie transporteuse en recouvrement partiel pour 9 tre transportées plus loin et utilisées autre part. A titre d'exemples, on a décrit cidessous et illustré schématiquement aux dessins annexés 20 plusieurs modes d'exécution de l'invention. La figure 1 est une vue partielle de c té d'un mécanisme d'avancement de feuilles de papier, destiné à extraire les feuilles individuellement d'une pile, cette figure montrant la phase initiale de 25 l'opération de séparation. La figure 2 est une vue de côté, analogue,du même mécanisme, montrant le traitement simltané de plusieurs feuilles de papier individuelles en recouvrement partiel, avec une synchronisation et 30 des espacements très précis. La figure 3 est une vue partielle de côté, avec arrachement partiel, illustrant le fonctionnement de la came commandant la saisie des feuilles. La figure 4 est une vue de c 8 té d'un 35 système de transport et d'avancement selon la présente invention, dans lequel le système d'avancement des figures 1 à 3 a été supprimé pour des raisons de clarté. La figure 5 est une vue partielle en perspective, montrant la partie gauche de l'ensemble tournant du système de la figure 4. Il y a de nombreux facteurs qui ont empoché les systèmes selon l'art antérieur d'obtenir, dans l'avancement de feuilles individuelles de papier, séparées d'une pile, une vitesse et un espacement précis, dans le cas de vitesses très élevées telles que 60000 feuilles à l'heure En raison des importantes inertie initiale et résistance de frottement contre la pile lors du déplacement d'une feuille entière telle que par exemple une feuille correspondant à 48 pages, il était courant d'utiliser un équipement très lourd et très encombrant Cependant, comme on peut le voir sur la figure 1, la présente invention permet de réaliser un équipement simple, fiable et peu cotteux, qui fonctionne 20 suivant un principe différent d'avancement. Les feuilles de papier 15 sont empilées par leursbords sur un plateau 16, qui est légèrement incliné sur l'horizontal de façon à maintenir les feuilles sensiblement verticales Dans le cas de 25 feuilles multiples, le pli est à la partie inférieure. le butoir des feuilles comprend un jeu de rouleaux 17, qui réduit le frottement d'extraction des feuilles lorsqu'elles sont extraites de la pile Le nombre de feuille de la pile n'est pas limité et la pile peut Otre 30 reçue à partir d'un mécanisme d'alimentation, en la plaçant en rames, ou bien par chargement manuel De préférence, une force constante d'avance est appliquée à l'arrière de la pile par des moyens appropriés (non représentés) pour maintenir fermement les feuilles de papier contre les rouleaux 17 du butoir, avec une force prédéterminée L'inclinaison vers le bas, aide à l'avancement des feuilles en direction des rouleaux 17 du butoir, L'organe tournant 18 comporte un 5 pourtour dentelé, 19, présentant des indentations 20, d'écartement précis, pour recevoir, en coïncidence ajustée, les feuilles successives de papier, 22, en provenance de la partie inférieure de la pile 15. Ainsi, l'inertie initiale de séparation est très faible, puisque seul le bord inférieur de la feuille à besoin d'être déplacé, avec un frottement négligeable, et un poids très inférieur à celui de la feuille entière. La distance sur laquelle les feuilles sont déplacées est également petite, de même que leur vitesse de déplacement, les feuilles étant déplacées suivant un schéma qui ne perturbe pas les dispositifs mobiles de prise par le vide, ou les dispositifs analogues, et les dispositifs qui saisissent les feuilles après leur séparation peuvent fonctionner de façon graduelle, 20 au lieu de fonctionner de façon instantanée, et avec des accélérations plus faibles De cette façon, une séparation fiable, à vitesse élevée, de feuilles d'aspiration 23 placé sur un bras 24 à mouvement alternatif, qui est synchronisé avec la rotation de 25 l'organe tournant 18, afin de déposer la feuille 22 dans l'indentation du pourtour dentelé ce qui vient d'être fait dans ce cas Un arbre à came tournant, 25, anime d'un mouvement approprié de va-et-vient l'organe de cintrage, qui est de préférence un organe d'aspira30 tion, lequel reçoit en synchronisme une aspiration pour saisir et libérer chaque feuille lorsque l'organe 23 va et vient. Pour augmenter encore les vitesses de séparation et de traitement des feuilles de papier 35 22 à partir de la pile 15, deux organes de cintrage sont animés d'un mouvement de va-et-vient de phase appropriée par une roue formant came, 25, de telle sorte que l'organe 23, produisant un cintrage par aspiration, arrive au contact ie et commence à cintrer la feuille de papier suivante avant que le premier organe d'aspiration n'ait pu libérer la précédente feuille et ne soit revenu, comme c'est le cas pour l'organe d'aspiration 23 A Il est clair que les organes de cintrage 23 à 25 constituent un mécanisme à faible inertietqu'iln'test pas nécessaire de faire fonctionner 10 à des vitesses très élevées De préférence, l'organe tournant 18 comprend un jeu de disques, comme on le voit mieux sur la figure 5, qui permet à la came 25 t au bras 24 portant les organes d'aspiration et aux mécanismes de commande, d'être montés convenablement 15 sur ou entre les disques, et le long d'eux et autour de l'arbre 26, qui fait tourner les disques Il est important que l'allure du mouvement des feuilles de papier et la courte distance entre les feuilles en recouvrement partiel empochent que les organes séparateurs ne 20 se gênent mutuellement les trajets courts simplifiant le fonctionnement et améliorant la fiabilité. Comme on le voit mieux sur la figure 2, l'organe tournant 18 traite simultanément plusieurs feuilles individuelles de papier, 22, 22 A l'organe tournant 18, muni de ses dents 30 et de ses indentations , tend, en tournant en sens inverse des aiguilles d'une montre, à placer les feuilles individuelles d'une façon ferme et ' précise, à des endroits connus, à savoir les fonds des indentations successives Par suite, les 30 feuilles individuelles de papier sont délivrées avec un contr 8 le précis de l'espacement et de la fréquence. L'organe tournant 18 peut tourner à une vitesse appropriée pour obtenir une synchronisation avec un système ( non représenté),fonctionnant " en ligne", et dans lequel 35 les feuilles sont envoyées. La présente i vention offre l'important avantage de permettre/un ensemble comportant au moins une roue tournant à faible vikesse,de saisir fermement chacune des feuilles successives au moyen 5 d'un mécanisme de pincement, 31, et de l'extraire de la pile 15, appliquée contre lesrouleauxet la feuille voisine Ainsi, une roue comportant vingt quatre dents, espacées d'environ 381 mm, doit seulement tourner à une vitesse de 2500 tours par heure pour traiter 60000 10 feuilles à l'heure Il est clair que ceci doit être comparé avec les 60000 tours par minute qui serait sans cela, nécessairespour obtenir la même vitesse de traitement des feuilles; le procédé selon la présente invention permet en outre un fonctionnement beaucoup plus str et 15 précis de l'équipement D'autres avantages sont la faible consommation d'énergie etc. Ceci autorise les cames 31 à venir en position d'une façon relativement lente et graduelle, au lieu de saisir et de tirer brusquement une feuille 20 entière avec une vitesse de rotation et une vitesse superficielle élevées D'autre part, la feuille est logée dans la fente 20, et n'a même pas besoin d'$tre déplacée par la pince 31 lorsqu'elle est saisie; lorsqu'elle est éventuellement déplacée, elle l'est à la faible vitesse 25 de la roue dentée, avec une accélération comparativement très faible Ainsi, l'invention assure une opération de saisie qui permet des vitesses efficaces très élevées de traitement feuille par feuille, la durée pendant laquelle le dispositif de pincement doit agir étant allongée et les feuilles étant graduellement accélérées sur un trajet correspondant seulement à une cinquantaine de mm, plutôt que sur toute la longueur de la feuille. Plusieurs feuilles sont traitées simultanément en recouvrement partiel, si bien que les intervalles dés au mouvement relatif sont petits et la vitesse générale des différentes feuilles est élevée On voit, à partir du schéma d'extraction, que les feuilles, lorsqu'elles sont écartées de leur position de stockage, pratiquement verticale, jusqu'à leur position d'enlèvement, pratiquement horizontale, et tangentielle à l'organe tournant 18, ont des trajets très courts avec frottement sur les feuilles voisines de chaque c té, avec une distance raccourcie de déplacement lorsque le poids de 10 la pile 15 serreles feuilles ensemble Ainsi, le frottement est minimisé D'autre part, puisque chacune des feuilles successives est en mouvement, la distance entre des indentations voisines 20 correspond seulement à la distance de recouvrement avec frottement lorsque 15 les feuilles sont délivrées en recouvrement partiel comme illustré. Comme on peut le voir sur la figure 3, un mécanisme simple pour actionner les pinces 31 comprend une roue fixe 32, formant came, autour de 20 laquelle l'organe tournant 18 tourne O on voit qu'un galet de came 33 est appliqué contre la roue formant came 32, au moyen d'un ressort 34, la pince 31 pivotant autour de l'axe 35 jusqu'à des butées 35 S Ainsi, sur le pourtour 36 de la roue formant came 32, notamment sur 25 1 nare 37, l'organe de pincement est ouvert pour recevoir la feuille de papier dans l'indentation 20, comme indiqué pour la feuille 22 sur la figure 2. Cependant, sur le reste de l'angle de rotation (pratiquement 180 degrés) de l'organe tournant 30 18, la pince est amenée en position de pincement pour maintenir la feuille en position en vue de son transport autour du pourtour de l'organe tournant, puis elle est amenée en position de libération lorsque la feuille approche d'une position o elle doit être libérée pour être transportée horizontalement au voisinage de la partie inférieure du pourtour de l'organe tournant 18. Plusieurs positions successives de la pince, correspondant aux phases de la saisie illustrées sur la figure 2, 5 ont été représentées Il est évident que le relâchement de la prise de la feuille de papier est produit par un épaulement 3 de la surface de la came. Comme on peut le voir sur la vue d'ensemble du système de la figure 4, les feuilles de 10 papier en recouvrement partiel sont entra nées autour du pourtour de l'organe tournant 18 et sont déchargées par exemple sur une courroie de transport 40, disposée horizontalement en étant disposées avec des recouvrement partiels, 41, définis avec précision Cependant, 15 l'orientation peut être modifiée. Lorsque les feuilles tournent autour de l'arc correspondant de l'organe tournant 18, leur vitesse est évidemment contr 8 lée avec soin et précision, cette vitesse étant par exemple d'environ 2,30 mètres 20 à la minutes pour des feuilles espacées d'environ 38 mm, et elles sont confinées par la courroie flexible 42, qui se déplace avec une vitesse égale à la vitesse circonférentielle de l'organe 18 Le rouleau d'accélération 39 accélère ensuite le mouvement sur la courroie transporteuse 25 40; pour séparer les feuilles en supprimant le recouvrement partiel, en utilisant à cet effet des variations graduelles de vitesse, de façon à permettre l'utilisation des feuilles indépendantes, sans recouvrement Ainsi' dans le cas de 60000 feuilles à l'heure, c'est à dire 30 de 1000 feuilles à la minute, on part par exemple avec une vitesse superficielle d'environ 16,76 mètres par minute, et, par des accélérations successives, on sépare les feuilles, ayant chacune environ 305 mm de long, et on les fait se déplacer à environ 305 mètres par minute. On peut donc voir que le mécanisme de transport et d'alimentation est très simple et prend peu de place. L'équipement est peu c 8 uteux et son entretien est aisé; il fonctionne cependant avec une précision accrue sur le contr 8 le de l'espacement et de la vitesse, dans une gamme de vitesse plus élevéesque cellesqui aurait pu être atteintesavec succès Jusqu'à présent, en utilisant un équipement précis et fiable. La vue en perspective de la figure illustre en outre la simplicité de l'organe tournant 18 à disques multiples et du système de courroies 42. Dans ce système, les pinces sont disposées seulement sur les deux disques médian Le système de transport, d'avance et de séparation de feuilles de papier à vitesse élevée, selon la présente invention, peut être utilisé pour des opérations telles que le transport de feuilles correspondant à une ou plusieurs pages d'un journal 20 imprimé, à partir d'une pile d'épaisseur non limitées sur une presse rotative à grande vitesse, fonctionnant "en ligne"u les feuilles étant transportées avec une orientation, une synchronisation et des espacements précis pour pouvoir alimenter ensuite directement des machines d'insertion ou de traitement Le système selon la présente invention peut Otre utilisé avantageusement pour d'autres opérations de transport de feuilles de papier à partir d'une pile, en vue de leur emploi synchrone, "en lignet,dans une autre machine, nécessitant une vitesse 30 et une séparation pré cises des feuilles. REVENDIOAT IONS 1 Procédé pour faire avancer et transporter des feuilles de papier, caractérisé en ce qu'il-comporte les phases consistant à empiler les feuilles de papier contre un butoir, pour former une pile; écarterindividuellement de la pile par cintrage, successivement l'un des bords d'une succession de feuilles de papier maintenue en place par le butoir, placé fermement plusieurs des feuilles de la pile appliquée contre le butoir; contre un dispositif calibé, séparant plusieurs feuilles successives par des distances prédéterminées, saisir le bord de la feuille de papier individuelle lorsqu'elle a été écartée par cintrage de la pile et placée dans le dispositif calibré, et extraire de la pile plusieurs des feuilles de papier 15 saisies,suivant une disposition à recouvrement partiel pour les transporter en les éloignant de la pile'. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir un jeu de rouleaux espacés dans le butoir situé en regard des 20 feuilles de papier de la pile" de façon à réduire le frottement lorsque les feuilles de papier sont extraites de la pile, et permettre ainsid'enlever la feuille de la pile à des vitesses allant jusqu'à 60000 feuilles par heurt. 3 Procédé selon la revendication 1, 25 caractérisé en ce qu'il comporte la phase consistant à séparer les feuilles individuelles de papier d'une distance définie de façon précise, suivant une disposition à recouvrement partiel, en introduisant chacune des feuilles successives dans un dispositif calibré,comprenant 30 un organe tournant dont le pourtour présente des dents séparées par des indentations, pourvues chacune d'une pince,qui peut être actionnée de façon à saisir la feuille engagée dans l'indentation correspondante et à l'extraire de la pile. 2551038 - 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte les phases consistant à maintenir chaque feuille individuelle avec un espacement fixe pour qu'elle soit entrasnée 5 en rotation avec l'organe tournant le long d'un arc prédéterminé, à retenir les feuilles espacées sur le pourt Dur dudit organe tournant, à l'aide d'une courroie se déplacant au voisinage de son pourtour, a libérerles feuilles des pinces en recouvrement partiel 10 entre la courroie et le pourtour de l'organe tournant' pour qu'elles soient transportées en recouvrement partiel, les f euillessuccessives étant séparées par des distances précises. Procédé selon la revendication 1 15 caractérisé en ce qu'il comporte la phase consistant à saisir la succession de feuilles individuelles en recouvrement partiel à l'aide d'une succession d'organes de pincement, disposés le long du pourtour de l'organe tournant, constituant le dispositif calibré. 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte la phase consistant S placer des feuilles successives dans le dispositif calibré,formé par les indentations du pourtour de l'organe tournant, de façon à cintrer initialement les bords desdites feuilles en les écartant du butoir avant que les feuilles ne soient saisies dans lesdites pinces. 7 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les feuilles sont empilées à peu près verticalement sur un bord, et qu'elles sont disposées de façon à reposer contre le butoir, de manière que le frottement d'une feuille sur une autre, lorsque les feuilles sont extraites de la pile, soit pratiquement constant et faible, sans que le poids de la pile de feuilles contribue à créer ce frottement. 8 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte la phase consistant à faire coïncider et pincer plusieurs feuilles successives dans un dispositif calibré constitué par les indentations d'une roue tournante, pourvues chacune d'une pinee, de façon à saisir et extraire plusieurs feuilles de la pile en recouvrement partiel, en réduisant ainsi le contact superficiel avec frottement entre feuilles, tout en assurant une séparation des feuillesavec un écartement précis, de telle sorte que la vitesse de traitement des feuilles puisse atteindre 60000 feuilles à l'heure. 9 Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les feuilles sont pliées de telle sorte que ce soit le bord plié qui soit cintré pour être écarté de la pile, ledit procédé comportant en outre la phase consistant à faire saisir, par lesdites pinces, les bords avant pliés desdites feuilles. Appareil pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.