Brevet FR2630046A1 — publié le 19891020

PROCEDE ET DISPOSITIF DE COMMANDE D'UNE MACHINE A RELIER DES LIASSES DE FEUILLES PAR BROCHAGE La présente invention concerne les machines conçues pour relier, plus spécialement par brochage, des feuilles, des liasses ou des feuillets, en vue de les présenter sous une forme organisée unitaire facilitant le rangement et la consultation. L'invention vise, plus particulièrement, les moyens de commande ou de pilotage de telles machines. D'une manière connue dans la technique, les machines à relier par brochage sont organisées de manière à assurer, par un organe moteur, le déplacement alternatif d'un chariot en forme de pince devant différents postes d'intervention. Généralement, une machine conçue sous un tel principe comprend un premier poste de chargement au niveau duquel un groupe de feuilles ou de feuillets est inséré manuellement, entre les mâchoires de la pince du chariot, afin que ce dernier en assure la prise en charge. Le poste de chargement est suivi d'un poste de fraisage comprenant un organe de coupe tournant, chargé de rogner la tranche dorsale du paquet de feuilles, au fur et à mesure de son déplacement par le chariot. Le poste de fraisage est aussi chargé d'exécuter, dans cette tranche dorsale, un grecquage constitué par des saignées. Le poste de fraisage est suivi par un poste d'encollage au niveau duquel la tranche dorsale reçoit une couche d'un produit adhésif, généralement amené à l'état fluide par thermofusion. Au-delà du poste d'encollage, le chariot amène le paquet de feuilles serrées à l'aplomb d'un poste d'emboîtage pour le placer, en relation avec une couverture qui est pressée contre la tranche fraisée et encollée, pour en assurer sa.solidarisation. A cet effet, le poste d'emboîtage comprend une table escamotable et des mors, en forme de lames, chargés de serrer la couverture sur les deux plats de la liasse dans les parties adjacentes au dos. Le poste d'emboîtage est, généralement, situé à l'aplomb d'un convoyeur d'évacuation. Dans les machines du type ci-dessus, la cadence de fonctionnement maximale, c'est-à-dire le nombre de reliures pouvant être produit à l'heure, est déterminée directement par le choix de la puissance de l'organe moteur mis en oeuvre pour une épaisseur maximale de feuilles ou feuillets à réunir. Cette puissance motrice est déterminée pour tenir compte des conditions de fonctionnement du poste de fraisage et de grecquage qui est celui au niveau duquel la dépense en énergie motrice est la plus importante. Bien entendu, pour obtenir une production plus élevée, il pourrait être envisagé de réaliser des machines comportant une puissance motrice plus importante. Toutefois, une telle démarche conduit, inévitablement, à une augmentation du prix de revient, un accroissement d'encombrement, ainsi qu'à une augmentation de la puissance électrique installée offerte par l'utilisateur. Par ailleurs, les conditions d'utilisation de telles machines permettent de constater qu'il est rarement habituel de les mettre en oeuvre pour la réalisation de documents, de même épaisseur, voisine de l'épaisseur maximale. Il est, en effet, usuel qu'un utilisateur soit amené à réaliser des séries de brochages pour des liasses de feuilles présentant des épaisseurs variables et, notamment, le plus souvent, inférieures à celles correspondant à la capacité maximale de la machine. Ainsi, dans tous les cas o la machine est utilisée pour brocher des liasses d'épaisseur inférieure à la liasse maximale, la production horaire n'est pas maximale, puisque la puissance de l'organe moteur n'est plus adaptée au travail à accomplir pour brocher de telles liasses. La présente invention vise à remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus, en proposant un dispositif et un procédé de commande pour une machine à relier par brochage, permettant d'adapter la puissance de l'organe moteur au travail à accomplir au niveau des postes d'intervention, de manière à obtenir une cadence de fonctionnement maximale pour chaque épaisseur de liasse présentée. L'objet de l'invention est d'offrir un dispositif de commande pour une machine à relier par brochage, conçu pour assurer, en relation avec l'épaisseur de la liasse de feuilles à réunir, le réglage automatique de la puissance de l'organe moteur, sans nécessiter une intervention ou un réglage manuel. L'objet de l'invention est de proposer aussi un dispositif de commande assurant le pilotage du temps de serrage du poste d'emboîtage, en relation avec l'épaisseur de la liasse de feuilles, de manière à obtenir un durcissement convenable de la colle préalablement déposée. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le procédé de commande de l'organe moteur d'une machine à relier par brochage consiste à: - détecter par un capteur, après chargement d'une liasse de feuilles, l'épaisseur de la liasse maintenue serrée entre les mâchoires du chariot, - et à piloter l'organe moteur pour modifier sa vitesse, en relation inverse de l'épaisseur de la liasse détectée. Le dispositif de commande selon l'invention, pour une machine à relier par brochage, comporte: - un capteur de détection de l'épaisseur de la liasse de feuilles chargée et maintenue serrée entre les mâchoires du chariot, apte à délivrer un signal représentatif de l'épaisseur de la liasse serrée, - et un bloc de réglage de la vitesse de l'organe moteur, piloté par le signal issu du capteur. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une coupe-élévation schématique d'une machine à relier par brochage. La fig. 2 est une perspective partielle illustrant, schématiquement, la mise en oeuvre du dispositif de commande selon l'invention. La fig. 3 représente un schéma-bloc montrant le dispositif de commande selon l'invention. La fig. 4 est un schéma-bloc illustrant un détail caractéristique de l'invention. La fig. 5 est un schéma-bloc montrant une variante de réalisation de l'invention. Les fig. 1 et 2 montrent, de façon schématique, une machine à brocher des liasses de feuilles. Une telle machine comprend, de façon conventionnnelle, un bâti 1 définissant une voie de guidage 2 pour un chariot 3 susceptible d'être entraîné en déplacement alternatif sur la voie 2, par l'intermédiaire d'un organe moteur 4 et d'une transmission 5. Le chariot 3 comprend une ouverture de chargement 7 pourvue d'une pince de serrage 8 s'étendant parallèlement à la voie de guidage 2. De façon connue, la pince 8 comprend une mâchoire fixe 9 et une mâchoire mobile 10 susceptible d'être réglée en écartement, par l'intermédiaire d'un organe moteur 11 dont l'alimentation, pour provoquer l'ouverture et la fermeture de la mâchoire 10, est placée sous la dépendance du déroulement du cycle de fonctionnement de la machine. La voie de guidage 2, en général rectiligne, est établie parallèlement à différents postes d'intervention alignés devant lesquels ou en relation desquels le chariot 3 doit être déplacé. Les postes d'intervention comprennent, tout d'abord, un poste P1 formé d'une tablette de taquage 12 portée par le bâti 1, pour s'étendre dans un plan inférieur à la pince de serrage et à l'aplomb de l'ouverture de chargement 7. Le poste de chargement P1 est suivi d'un poste de fraisage P2 comprenant, en alignement horizontal avec la tablette de taquage, un organe de coupe 13 susceptible d'être entraîné en rotation sur un axe vertical par un moteur 14. L'organe de coupe 13 est constitué, d'une manière connue en soi, par au moins une fraise dont le profil des dents est choisi de manière à réaliser un rognage et un grecquage de la tranche dorsale d'une liasse de feuiLles à relier par brochage. Le poste de fraisage P2 est suivi d'un poste d'encollage P3 aligné avec les postes P1 et P2. Le poste d'encollage P3 est, de préférence, à adhésif thermofusible et comprend un bac 15 contenant une réserve 16 d'adhésif du type "hot melt" entretenu à une température de fluidification par un système de chauffage régulé, non représenté. D'une façon connue, le bac 15 est associé à un cylindre encolleur 17, entraîné en rotation par un moteur et plongeant, partiellement, en permanence dans la réserve 16. Le poste d'encollage P3 est suivi d'un poste d'emboîtage P4 comprenant une table escamotable 18, normalement disposée en alignement avec les autres postes et chargée de recevoir une couverture à plat, non représentée, devant être liée à une liasse de feuilles. La table escamotable 18 est associée à deux lames de serrage 19 commandées, par un second organe moteur 20, en rapprochement et en écartement relatif en synchronisme avec le cycle de fonctionnement de la machine. Conformément à l'invention, la machine décrite ci-dessus comporte un dispositif de commande comprenant un capteur 21 de détection de l'épaisseur d'une liasse de feuilles serrée par la pince 8 du chariot et un bloc de réglage 22 de la vitesse de l'organe moteur 4. D'une manière avantageuse, le capteur 21 est constitué par un potentiomètre adapté sur le chariot, de manière que le curseur 211 du potentiomètre soit monté solidaire de la mâchoire mobile 10 de la pince. Le capteur 21 est ainsi apte à délivrer directement un signal représentatif de l'épaisseur de la liasse de feuilles serrée entre les mâchoires 9 et 10. Tel que cela apparaît plus précisément à la fig. 3, le bloc 22 est piloté par le signal issu du potentiomètre 21, de manière à régler la vitesse de l'organe moteur 4. Selon une forme préférée de réalisation, le bloc de réglage 22 agit sur la tension d'alimentation de l'organe moteur 4, constitué par un moteur électrique à courant continu. Dans cet exemple de réalisation, le bloc 22 comprend un régulateur de vitesse 23 commandé par le signal délivré par le capteur 21. La sortie du régulateur de vitesse 23 est reliée à un régulateur d'intensité 24, à travers un circuit de limitation de courant 25 associé à un sommateur 26 qui reçoit un courant représentatif de celui circulant dans le circuit électrique du moteur 4. Le régulateur d'intensité 24 est connecté, par un circuit 27, à un redresseur à thyristors 28 alimentant le moteur 4. Le circuit 27 est destiné à assurer la commande des gâchettes des thyristors, de sorte que le redresseur 28 fournisse une tension d'alimentation variable dont le niveau est commandé par le potentiomètre déterminant le déphasage de gâchette des thyristors. De préférence, le potentiomètre 21 est relié au bloc de réglage 22 par un commutateur 29 à trois positions a, b, c, placé sous la dépendance d'un circuit de sélection 30. Le commutateur 29 permet de transmettre un signal provenant du curseur (position a) ou de l'une des bornes extrêmes du potentiomètre (position b ou c). Le déroulement d'un cycle de travail de la machine, décrite ci-dessus, s'établit comme suit. Le chariot 3 occupe sa position d'origine d'attente en relation avec le poste de chargement P'1. Dans cette position, la pince de serrage 8 est superposée à la tablette de taquage 12 et la mâchoire mobile 10 occupe une position d'ouverture maximale. Une liasse de documents ou de feuilles, telle que celle désignée par la référence L, est alors disposée entre les mâchoires ouvertes 9 et 10 pour reposer, par la tranche dorsale, sur la tablette de taquage 12 qui permet de les aligner verticalement. La mise en service de la machine fait intervenir le serrage de la liasse L par le déplacement de la mâchoire mobile 10 qui provoque, par suite, le déplacement du curseur du potentiomètre 21. En position de serrage de la liasse, le potentiomètre 21 génère un signal représentatif de l'épaisseur de la liasse serrée. Le circuit de sélection 30 place alors le commutateur 29 dans la position a, afin que le signal issu du potentiomètre pilote le bloc de réglage 22. Le bloc 22 peut ainsi assurer le réglage de la vitesse de rotation du moteur électrique 4, de manière à déplacer le chariot 3 à une vitesse supérieure, lorsque la liasse de feuilles à travailler présente une épaisseur inférieure à l'épaisseur maximale pouvant être travaillée par le moteur choisi. Le bloc 22 permet d'adapter la vitesse du moteur 4 et, par suite, celle du chariot 3, en relation inverse de l'épaisseur détectée de la liasse, entre la vitesse la plus faible admissible pour une épaisseur maximale de la liasse et la vitesse la plus élevée pour une épaisseur minimale donnée de la liasse. L'organe moteur 4 est alors alimenté pour déplacer, selon la vitesse déterminée, le chariot dans le sens de la flèche f1 et l'amener, en translation continue, à l'aplomb du poste P2. La fraise 13, entraînée en rotation par le moteur 14, rogne la tranche dorsale de la liasse L pour l'égaliser et exécuter, simultanément, des rainures sensiblement transversales, communément appelées grecquages dans la technique de la reliure. L'alimentation du moteur 4 est maintenue pour déplacer, toujours, le chariot dans le sens de la flèche f1, de manière à faire défiler toute la longueur de la tranche dorsale en relation avec le poste P2. Le chariot 3 translate, ensuite, la liasse L au poste P3 o elle est amenée à frotter sur le cylindre encolleur 17 entraîné en rotation. Le défilement relatif permet la dépose d'une couche ou d'une pellicule de colle fluide en fusion qui recouvre toute la surface de la tranche dorsale et pénètre dans les grecquages chargés d'en assurer l'ancrage lors de la solidification. Le chariot 3 est ensuite transféré au-dessus du poste P4' selon une vitesse réduite ou de ralentissement correspondant à la fin de course du trajet aller du chariot. A cet effet, le commutateur 29 est placé sur la position b par le circuit de sélection 30. Le chariot 3 est immobilisé à l'aplomb de la table 18 ayant, préalablement, reçu une couverture déposée à plat. La table 18 est élevée pour appliquer la couverture contre la tranche dorsale, en vue de favoriser La solidification de la pellicule adhésive et la Liaison entre la liasse L et la couverture. Après élévation de la table 18, l'organe moteur 20 est commandé pour rapprocher les lames 19 en vue de plier les plats de la couverture de part et d'autre du dos et affermir La liaison et le collage. Les mâchoires 9 et 10 sont alors ouvertes et, simultanément, la table 18 est escamotée, de manière que la reliure, constituée par la couverture et la liasse L, tombe par gravité dans un convoyeur 31 disposé à l'aplomb du poste 4 pour guider la reliure en direction d'un guichet de sortie 32. Le moteur 4 est alors commandé pour ramener le chariot 3 au poste P1, en vue de recevoir une nouvelle liasse de feuilles, destinée à être brochée. Pour augmenter la production horaire de la machine, le circuit de sélection 30 place le commutateur 29 en position c, de manière que le moteur 4 possède sa vitesse maximale sur le trajet retour du chariot 3. La vitesse du chariot est réduite sur la fin de course du trajet retour par la sélection du commutateur 29 sur la position b. Il est à remarquer qu'il peut être prévu un cycle de travail de la machine dans lequel les opérations de fraisage et de grecquage ne doivent pas être exécutées sur la liasse de feuilles, en vue d'obtenir, notamment, un bloc de feuilles auto-détachables. Selon ce cycle de fonctionnement, le chariot 3 est commandé, à partir du poste P1, en déplacement avec sa vitesse maximale pour passer au-dessus, successivement, du poste P2, au niveau duquel la fraise 13 est arrêtée, et du poste P3. Le chariot 3 finit, alors, sa course aller jusqu'au poste P4 avec sa vitesse réduite ou de ralentissement. Pour obtenir un tel cycle de travail, le circuit de sélection 30 place le commutateur 29 dabord en position c, puis en position b. Par ailleurs, il peut être envisagé de placer, en série avec le potentiomètre 21, un second potentiomètre 33, réglable manuellement par l'utilisateur, de manière à réduire la vitesse du chariot 3, notamment en vue d'obtenir un grecquage plus important de la liasse de feuilles. Le potentiomètre 33 est monté, de telle sorte que L'utilisateur ne puisse pas régler une vitesse supérieure à celle donnée par le réglage du potentiomètre 21. Tel que cela apparaît plus précisément aux fig. 2 et 4, le potentiomètre 21 permet, également, de piloter l'organe moteur 20 pour régler, en relation avec l'épaisseur de la liasse de feuilles, le temps de serrage de la couverture contre la tranche dorsale de la liasse. A cet effet, le commutateur 29 relie, en position a, le potentiomètre à une temporisation 34 agissant, par un contacteur 35, sur le circuit d'alimentation du moteur électrique 20. La temporisation 34 est réglée par une commande 36. Le contrôle du temps de serrage au poste d'emboîtage tient compte de la quantité de colle déposée sur la tranche dorsale de la liasse, de manière à obtenir un durcissement correct de la colle déposée. Ce réglage permet ainsi d'augmenter la production horaire de la machine. La fig. 5 illustre une autre variante de réalisation du bloc de réglage 22 dans laquelle le bloc agit sur la fréquence d'alimentation de l'organe moteur 4 constitué par un moteur électrique à courant alternatif. Dans cette variante de réalisation, le bloc de réglage 22 comporte un redresseur 40 alimenté par un réseau monophasé, un filtre 41 et un onduleur 42 alimentant en triphasé le moteur 4. L'onduleur 42 est piloté par un boitier électronique de commande 43 recevant les informations issues, d'une part, du potentiométre 21, via le commutateur 29 et, d'autre part, du réseau d'alimentation monophasé, ainsi que des sorties du filtre 41 et du redresseur 40. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 - Procédé de commande d'un organe moteur (4) d'une machine à relier, par brochage, des Liasses de feuilles, L'organe moteur étant chargé d'entraîner en déplacement alternatif sur une voie de guidage (2), un chariot (3) comportant une pince de serrage (8) formée d'une mâchoire mobile (10) et d'une mâchoire fixe (9), de manière à positionner le chariot successivement en relation avec un poste de chargement (P1), un poste de fraisage (P2), un poste d'encollage (P3) et un poste d'emboîtage (P4), caractérisé en ce qu'il consiste à: - détecter par un capteur (21), après chargement d'une liasse de feuilles, l'épaisseur de la liasse maintenue serrée entre les mâchoires du chariot, - et à piloter l'organe moteur (4) pour modifier sa vitesse en relation inverse de l'épaisseur de la liasse détectée. 2 - Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à piloter automatiquement l'alimentation de l'organe moteur (4), à partir d'un signal fourni par le capteur (21). 3 - Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à placer un capteur potentiométrique linéaire dont le curseur (211) est monté solidaire de la mâchoire mobile (10). 4 - Procédé de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à commander l'alimentation de l'organe moteur (4), à partir du signal issu du capteur, uniquement sur le trajet aller du chariot. 5 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à commander "'alimentation de l'organe moteur (4), de manière que ce dernier possède une vitesse maximale sur le trajet retour du chariot. 6 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à commander l'alimentation de l'organe moteur, de manière que ce dernier possède une vitesse de ralentissement en fin de course des trajets aller et retour du chariot. 7 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à piloter, en relation avec l'épaisseur détectée de la liasse, le temps de serrage du poste d'emboîtage (P4). 8 - Dispositif de commande pour une machine à relier, par brochage, des liasses de feuilles, du type comportant un organe moteur (4) chargé d'entraîner en déplacement alternatif sur une voie de guidage (2), un chariot (3) comportant une pince de serrage (8) formée d'une mâchoire mobile (10) et d'une mâchoire fixe (9), le chariot étant apte à être positionné successivement, en relation avec un poste (P1) de chargement du chariot avec une liasse de feuilles, un poste (P2) de fraisage de la tranche dorsale de la liasse, un poste (P3) d'encollage de la tranche dorsale fraisée et un poste (P4) d'emboîtage et de serrage par un second organe moteur (20), de la tranche dorsale fraisée et encollée sur une couverture, caractérisé en ce qu'il comprend: - un capteur (21) de détection de l'épaisseur de la liasse de feuilles chargée et maintenue serrée entre les mâchoires du chariot, apte à délivrer un signal représentatif de l'épaisseur de la liasse serrée, - et un bloc de réglage (22) de la vitesse de l'organe moteur (4), piloté par le signal issu du capteur. 9 - Dispositif de commande selon la revendication 8, caractérisé en ce que le capteur (21) est constitué par un potentiomètre linéaire dont le curseur (211) est monté solidaire de la mâchoire mobile (10) du chariot. - Dispositif de commande selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend une temporisation (34) pilotée par le signal issu du capteur et destinée à commander le temps de serrage du second organe moteur (20). 11 - Dispositif de commande selon la revendication 9 ou , caractérisé en ce qu'il comprend un commutateur (29) à trois positions placé sous la dépendance d'un circuit de sélection (30) et disposé aux bornes du potentiomètre pour transmettre au bloc de commande un signal provenant du curseur ou de l'une des bornes du potentiomètre. 12 - Dispositif de commande selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bloc de réglage (22) agit sur la tension d'alimentation de l'organe moteur constitué par un moteur électrique à courant continu et comporte un régulateur de vitesse (23) recevant les informations du commutateur, un régulateur d'intensité (24), un circuit (27) destiné à commander les gâchettes des thyristors d'un redresseur (28) alimentant le moteur. 13 - Dispositif de commande selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bloc de réglage (22) agit sur la fréquence d'alimentation de l'organe moteur constitué par un moteur électrique à courant alternatif et comporte un redresseur (40), un filtre (41), un onduleur (42) alimentant le moteur et un boîtier de pilotage (43) recevant les informations du commutateur. 14 - Dispositif de commande selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le potentiomètre (21) comporte, en série, un potentiomètre (33) réglable manuellement. - Machine à relier par brochage comportant un dispositif de commande selon l'une des revendications 8 à 14.