Brevet FR2643052A1 — publié le 19900817

1. La présente invention concerne la manipulation d'un matériau en fine feuille pliée et, plus particulière- ment, un dispositif et un procédé pour recevoir des ca- hiers empilés d'un tel matériau et introduire successive- ment les signatures dans un autre emplacement.- L'industrie de l'impression emploie une vaste variété de machines pour transformer le papier brut prove- nant de gros rouleaux en magasines et livres. Même dans ce cas,il reste à effectuer dans le procédé certaines pro- cédures manuelles et ces procédures sont généralement assez coûteuses et introduisent un élément d'erreur humaine dans le processus global d'impression. Les presses d'impression modernes du type utilisé dans la fabrication des mag&sines fonctionnent d'une façon assez rapide et efficace, imprimant généralement plusieurs pages qui sont réunies pour constituer une seule feuille, feuille qui est normalement pliée dans la presse. Cette 2. feuille pliée est souvent combinée avec d'autres feuilles pliées, mais qu'il y ait ou non pliage, le produit est appe- lé cahier. Les sorties de ces presses d'impression sont généralement empilées ou liées en liasses. Un nombre rela- tivement élevé de ces empilages ou liasses est produit avec chaque empilage ou liasse contenant des signatures identi- ques et chaque cahier étant généralement une ou plu- sieurs feuilles pliées constituées de plusieurs pages du magasine. Les empilages ou liasses sont fournis à des ma- chines à assembler/relier qui extraient les signatures in- dividuelles des empilages ou des liasses, les assemblent dans l'ordre correct et les relient pour former un magasi- ne complet. En général, les empilages ou liasses sont pla- cés dans des magasins d'alimentation associés à la machine de finition telle qu'une machine à assembler/relier et il est nécessaire d'avoir une fourniture de cahiers dis- ponibles dans chacun des magasins de la machine pour former le produit fini. Avant de placer les cahiers dans le magasin, il est nécessaire de rompre un emrpilage ou liasse de cahiers pour former une suite de cahiers. Un chargement manuel intermittent d'une grande liasse de cahiers dans un magasin d'alimentation peut ne pas donner satisfaction car le choc d'une telle liasse de cahiers qu'on laisse tomber dans le magasin peut gêner le fonctionnement du mécanisme d'introduction. Cepen- dant, pour éviter ce problème en introduisant manuellement des parties relativement petites de liasses dans le maga- sin, il faut un regarnissage tellement fréquent qu'il y a implication d'une main-d'oeuvre excessive. En outre, l'espa- ce au sol dont on dispose pour qu'une machine effectue auto- matiquement ce processus est généralement très limité. De plus, l'ouvrier qui introduit manuellement de façon répétitive un certain nombre de liasses dans les magasins d'alimentation pour préparer la reliure afin 3. d'obtenir un magasine ou un livre est souvent victime de blessures physiques et de stress. L'ouvrier doit prélever un grand empilage de cahiers, placer ses bras de maniè- re à placer l'empilage sur un bord, battre l'ensemble des cahiers de manière à rompre leur adhérence, et mettre alors la liasse en place pour la charger dans le magasin. Pour exécuter cette manoeuvre de manière répétitive, l'ou- vrier doit chaque fois traiter un empilage important de ca- hiers lourds et cela peut finir par provoquer des bles- sures corporelles, voire se traduire par une infirmité.La présente invention a pour objet de résoudre ces problèmes rencontrés dans l'art antérieur. La liasse utilisée pour stocker les cahiers de façon compacte est souvent étroitement comprimée pen- dant un laps de temps important. L'encre utilisée peut avoir tendance à lier les papiers les uns aux autres, provo- quant ce qu'on appelle un "blocage". Ce blocage empêche un fonctionnement efficace de la machine à assembler/relier.On estime que les machines actuellement utilisées pour trans- former les liasses de cahiers en suites imbriquées n'ont pas résolu complètement le problème du blocage. Une autre difficulté qu'on doit surmonter est que le frottement d'une surface de papier glissant. sur une autre a tendance à ouvrir la page extérieure du cahier. Lorsque cela se produit, le cahier devient impro- pre à l'emploi jusqu'à ce qu'un opérateur le ramène manuel- lement à son état plié d'origine. Les dispositifs actuels sont sérieusement affectés par ce problème lorsque les ca- hiers sont produits. avec un pli seulement, laissant ouverts les trois autres côtés. Les types courants de dispositifs d'introduction en suites emploient normalement de l'air sous pression comme moyen pour résoudre le problème de l'obtention de la sépa- ration des cahiers et pour lubrifier les úcahiers pour les préparer à être introduits dans le magasin et la 4. machine à relier. Il est nécessaire de faire une utilisa- tion excessive d'air à haute pression et de grands volumes d'air pour faire fonctionner ce type de séparateur, pour éli- miner le blocage des cahiers et, comme on peut le compren- dre facilement, ce type d'énergie générée sous forme d'une pression d'air élevée est d'une obtention et d'un emploi assez coûteux. La présente invention a pour objet principal un dispositif et un procédé pour transformer des liasses de ca- hiers en une suite imbriquée de cahiers, ce qui minimise la nécessité de faire appel à une manipulation manuelle des liasses et des cahiers eux -memes. La présente invention a pour autre objet un dispositif et un procédé qui peuvent fournir continuelle- ment, le cas échéant, une suite imbriquée - de cahiers à un magasin d'alimentation ou analogue d'une machine de fini- tion. La présente invention a pour troisième objet un dispositif et un procédé qui séparent automatiquement et efficacement les cahiers individuels des liasses. La présente invention a pour quatrième objet un dispositif de ce type qui n'a besoin que d'une place minima- le au sol. La présente invention a pour cinquième objet un dispositif et un procédé de ce type qui éliminent ou ré- duisent sensiblement le frottement entre cahiers alors que la suite imbriquée de cahiers est produite à partir de la liasse. La présente invention a pour sixième objet un dispositif de ce type qui fournit une hauteur de charge- ment commode pour les liasses de -cahiers tout en confé- rant la possibilité d'élever la suite jusqu'à la hauteur correcte pour introduction dans les poches ou magasins de la machine de finition. En bref, le dispositif de la présente 5. invention pour transformer des cahiers se présentant en liasse en une suite imbriquée pour introduction dans un magasin d'alimentation ou analogue de machine de finition comporte un premier jeu de courroies de convoyage afin, de déplacer une liasse de cahiers jusqu'à un poste d'imbri- cation. Le brin supérieur des courroies du premier jeu définit généralement le plan de déplacement de la liasse. Un mécanis- me d'entraînement permet d'entraîner le premier jeu de courroies pour qu'une liasse de cahiers placée sur son dessus suive le trajet défini par le premier jeu de cour- roies dans la direction du poste d'imbrication. Deux cour- roies latérales définissent le commencement du poste d'im- brication. Ces courroies latérales s'étendent vers le haut du plan défini par le premier jeu de courroies sur les côtés opposés du trajet de la liasse de cahiers. L'espa- cement entre les courroies latérales est inférieur à une lar- geur de cahier prédéterminée de sorte que les ca- - hiers d'une liasse de cahiers ayant la largeur prédétermi- née disposés sur le premier jeu de courroies avec l'axe o- longitudinal de la liasse généralement parallèle à son sens de déplacement sont cambrés alors qu' ils rencontrent les courroies latérales pour séparer chaque cahier des autres cahiers de la liasse. Les courroies latérales sont en- traînées de façon que leur brin intérieur se déplace dans la même direction que le brin supérieur du premier jeu de cour- roies. Un troisième jeu de courroies de convoyage est incorporé pour déplacer les cahiers. cambrés dans la di- rection du haut à l'état imbriqu à partird'un endroitde dé- charge des courroies latérales. Le procédé de la présente invention comprend les étapes consistant à acheminer une liasse de cahiers suivant un trajet généralement horizontal jusqu'à un poste d'imbrication, les cahiers. de la liasse étant disposes en étant généralement perpendiculaires au trajet. La lias- se de cahiers est introduite dans une zone limitée, 6. définie parune paire de courroies latérales, de manière à cam- brer les cahiers de la liasse alors qu' ils rencontrent les courroies latérales et séparer chaque cahier des au- tres cahiers de la liasse. Les cahiers cambrés sont acheminés dans la direction du haut à l'état %mbriqué à par- tir d'un endroit de décharge des courroies latérales. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective d'un dispo- sitif de transformation de la présente invention; La figure 2 est une vue semblable à la figure 1 représentant le fonctionnement du dispositif de la présen- te invention; et La figure 3 est un schéma représentant la posi- tion relative des courroies de décharge du dispositif de la figure 1. La dispositif 1l de la présente invention con- vient plus particulièrement pour prendre un empilage ou liasse de cahiers 13 (figure 2) et les transformer en suite imbriauée de cahiers illustrée par le cahier 15 en figure 2. Cette suite imbriquée de cahiers est alors fournie à un magasin ou poche d'une machine de finition, telle qu'une machine à assembler/relier (non représen- tée). Le dispositif 1'l comprend un chassis fixe rela- tivement rigide ayant une base 17 constituée de quatre élé- ments 17A à 17D, les éléments 17A et 17B formant les côtés de la base et les éléments 17C et 17D les extrémités de la base 17. Deux montants 19 s'étendent dans la direction du haut à partir des angles de l'élément de base adjacent 17D. Deux nervures 21 s'étendent à partir de l'élément de base 17C longitudinalement à l'élément de base 17D et sont fixées à la base. En dehors du fait qu'elles confèrent une rigidité supplémentaire à la base 17,1es nervures 21, en 7. liaison avec les éléments de base 17A et 17B, assurent un support approprié pour une paire d'ensembles 23 et 25 à courroie latérale. Chaque ensemble à courroie latérale comprend une plate-forme 23A et 25A sur laquelle sont montées des cour- roies latérales 23B et 25B pour le mouvement du convoyeur dans la direction indiquée par les flèches. Chaque ensem- ble à courroie latérale se termine à son extrémité supé- rieure par un longeron 23C et 25C, respectivement. Chaque i0 ensemble à courroie comporte une paire d'arbres 23D, 23E et 25D, 25E (l'arbre 23E n'étant pas représenté) montés de manière à pouvoir tourner entre le longeron et la plate- forme de son ensemble respectif à courroie. L'arbre ar- rière de chaque ensemble à courroie latérale est co-mmandé par un ensemble d'entraînement 27 et 29 à moteur électri- que, comme cela est indiqué, pour entraîner les courroies suivant leur trajet à une vitesse appropriée de, par exem- ple, 15 cm par minute. Chaque ensemble latéral comporte un rouleau fou, le rouleau fou 25F étant le seul représen- té, de construction classique qui peut être utilisé pour ajuster la tension des courroies latérales respectives. Cha- cque courroie n'est tendue que pour rattraper un mou exces- rif. Les courroies sont modérément lâches et en particu- lier ne sont pas tendues jusqu'à l'état rigide. D'un c8té à l'autre du dispositif 11 s'étendent deux poutres 31 et 33 de réglage de l'espacement. Ces pou- tres sont fixées au longeron Z5C de l'ensemble latéral à courroie 25 et présentent des fentes de réglage 35 grâce auxquelles elles peuvent être fixées au longeron 23C de 3C l'ensemble latéral à courroie 23. On peut déplacer l'ensem- ble 23C jusqu'à la position désirée par rapport à l'ensem- ble latéral 25, et on peut alors serrer des attaches appro- priées dans les fentes de réglage des poutres 31 et 33 pour maintenir les ensembles latéraux à courroies dans la position relative désirée.On peut prévoir des caractéristiques 8. similaires de réglage pour fixer la plateforme 23A de l'ensemble latéral à courroie 23 sur son support, c'est- à-dire l'élément de base 17B et la nervure 21. En varian- te, l'ensemble latéral à courroie 23 peut simplement repo- ser sur son support, alors que l'ensemble latéral à cour- roie 25 est fixé de manière appropriée à la base 17 et à la nervure 21. Le dispositif 11 comporte également un jeu de courroies de convoyage 37A à 37D qui sont montées de maniè- re à se déplacer dans le sens indiqué par les flèches en figure 1 sur un jeu de quatre rouleaux 39A à 39D, respecti- vement. Les rouleaux 39 sont montés sur un axe 41 lui-même installé de manière à tourner dans les nervures 21. Des rouleaux similaires (non représentés) sont disposes à l'ex- trémité opposée du dispositif 11, rouleaux sur lesquels sont montées les courroies 37. les rouleaux, non repré- sentés, sont entraînés à la vitesse désirée par un ensemble 43 à moteur à vitesse variable installé sur la base 17. La vitesse des courroies 37 est approximativement de 15 cm par minute en moyenne, bien que celle-ci puisse être aussi bas- se que 5 cm par minute ou aussi élevée que 3 m par minute. La vitesse des ocurroies 37 est généralement identique à celle des courroies latérales 23B et 25B bien qu'il puisse s'avérer souhaitable de faire fonctionner les courroies latérales à une vitesse légèrement supérieure à celle des courroies 37. Les montants 19 comportent chacun un bras 47 s'étendant vers l'avant de manière à supporter un jeu de rouleaux d'entraînement 49 et un second jeu de rouleaux de convoyage 51. Les rouleaux 49 sont montés sur un arbre 49A de manière à tourner, alors que les rouleaux 51 le sont sur un arbre pour pouvoir tourner, cet arbre n'étant pas repré- senté pour rendre la figure plus claire. Au-dessous des rouleaux 51 est disposé un second jeu de rouleaux 53 montés sur un arbre 55 pour pouvoir tourner, l'arbre 55 étant 9. fixé par un moyen approprié (non représenté) au châssis du dispositif 11. Un jeu de quatre courroies 57A à 57D est disposé sur les rouleaux 51 et 53 ainsi que sur un troisiè- me jeu de rouleaux 59. Les rouleaux 59 sont fixés à un arbre (non représenté pour simplifier) qui est monté en rotation dans les bras 47 à proximité de leur extrémité arrière.Un troisième jeu de courroies 61A à 61D est disposé avec leur brin le plus en avant en 4troite proximité avec les cour- roies 57 pour former un étranglement entre elles qui, com- me on le verra, entraîne les cahiers vers le haut à par- tir de la liasse dans une sérieimbriquée. Les courroies 61 sont montées à la base du dispositif sur un jeu supplémen- taire de rouleaux (non représentés) disposes au-dessous de la surface supérieure des courroies 37 et à la partie supé- rieure arrière du dispositif sur un jeu de rouleaux 62. Un moteur 63 commande les rouleaux d'entraînement 49 pour tue les courroies 61 soulèvent les cahiers de la liasse dans la direction du haut comme cela est indiqué par les flè- ches sur les courroies 61 en figure 1. Les courroies 57 sont des courroies d'appui qui maintiennent solidement les cahiers soulevés par les courroies 61 entre les cour- roies 57 et 61 de manière à former une suite imbriquée se déplaçant généralement dans la direction verticale du haut à partir des courroies de convoyage 37. La vitesse des courroies d'élévation et d'appui 57 et 61 est générale- ment de dix à soixante fois celle des courroies 37 et des courroies latérales 23 et 25, la vitesse particulière Etant déterminée par l'épaisseur des cahiers et l'épais- neur particulière d'un cahier imbriqué. En liaison avec la figure 2, une liasse 13 de cahiers ayant une épaisseur, par exemple, de O,1 rumm est représentée alors qu'elle est entraînée vers l'avant par les courroies 37 jusqu'à un poste d'imbrication défini par les courroies latérales 23B et 25B. L'espacement en- tre les courroies latérales 23B et 25B est choisi de 10. manière à être légèrement inférieur à la largeur des ca- hiers qui sont orientés perpendiculairement au trajet de déplacement des courroies 37 de sorte que chaque cahier, alors qu'il rencontre les courroies latérales, se trouve cambré vers l'avant comme cela est représenté en figure 2. Cette action de cambrage provoque la rupture de la liaison entre l'encre et les fibres entre cahiers adjacents, d'o leur séparation avant la formation de la suite imbri- quée. Les courroies latérales supportent les ca- - hiers individuels jusqu'à l'emplacement de décharge des courroies latérales défini par les courroies d'élévation 61. Les courroies 61 entraînent à ce point le cahier le plus en avant dans le sens vertical du haut pour le faire entrer dans l'étranglement formé entre les courroies d'élévation 61 et les courroies d'appui 57. Comnne représenté en figu- re 3, cet étranglement peut avoir en général le même cam- brage que le cahier 15 lui-même de sorte qu'un cahier est reçu facilement par les courroies d'élévation et d'appui sans coincement. Ainsi, une suite de cahiers est élevée verti- calerent par les courroies 61 et 57. Ces courroies suivent un angle généralement droit alors qu'elles passent sur les rouleaux 49 de sorte que les cahiers soulevés verticale- ment sont disposés suivant une orientation horizontale, telle que le cahier 15 représenté en figure 2. Naturel- lement, l'espacement entre les divers convoyeurs peut être ajusté de façon que le cambrage du cahier soit élimi- né par les courroies avant que chaque cahier sorte par exemple en 15. Lors de la décharge, le cahier tombe dans son magasin associé. Bien qu'on ait décrit le dispositif 1l comme constituant un équipement séparé, on remarquera qu'il pour- rait &tre facilement incorporé dans un équipement ou systè- me de plus grandes dimensions. 11. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de varian- tes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 12. REVENDICATIONS 1 - Dispositif (11) pour transformer des ca- hiers en liasse (13) en une suite imbriquée permettant son introduction dans le magasin d'une machine de finition, ou analogue, caractérisé en ce qu'il comprend: - un premier jeu de courroies dp convoyage (37A - 37D)..pour déplacer la liasse de cahiers jusqu'à un pos- te d'imbrication, les brins supérieurs des courroies du pre- mier jeu définissant généralement un plan dans lequel se déplace la liasse; - un moyen (43) pour entraîner le premier jeu de courroies de convoyage de façon qu'une liasse de ca- hiers placée sur son dessus se déplace suivant le trajet défini par ce jeu vers le poste d'imbrication;. - une paire de courroies latérales (23B, 25B) définissant le commencement du poste d'imbrication, les courroies latérales s'étendant vers le haut à partir du plan défini par le premier jeu de courroies sur les côtés opposes du trajet de la liasse de cahiers, l'espacement entre les courroies latérales étant inférieur à la largeur prédéterminée d'un cahier de sorte que les cahiers provenant d'une liasse de largeur prédéterminie disposée sur le premier jeu de courroies de convoyage avec l'axe longitu- dinal de la liasse généralement parallèle à son sens de déplacement sont cambrés alors qu' ils rencontrent les courroies-latérales pour séparer chaque cahier des au- tres cahiers de la liasse, - - un moyen (27; 29) pour entraîner les cour- roies latérales de façon que le brin intérieur de celles-ci se déplace dans la même direction que le brin supérieur du premier jeu de courroies; et - un troisième jeu de courroies de convoyage (61A - 61D) pour déplacer les cahiers cambrés dans la direc- tion du haut à l'état imbriqué à partir d'un endroit de dé- charge des courroies latérales. 13. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le premier jeu de courroies (37A-37D) com- prend une multitude de courroies de convoyage généralement parallèles, montées côte à côte les unes par rapport aux au- tres pour provoquer un mouvement de convoyage par rapport à un châssis fixe (17). 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il comprend en outre des moyens (31, 33) pour régler l'espacement entre les courroies latérales (23B, 25B). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractéri- sé en ce que l'une des courroies latérales (25B) est fixée à un châssis fixe et l'autre des courroies latérales (23C) est mobile par rapport au châssis fixe de manière à faire varier la distance les séparant. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de réglage comprend au moins une barre d'espacement (31; 33) disposée au-dessus des courroies laté- rales afin de définir l'espacement les séparant, la barre comportant des moyens (35) pour ajuster la position d'au moins l'une des courroies latérales par rapport à elle de manière à changer l'espacement les séparant. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractéri- sé en ce que le moyen de réglage comporte une paire de bar- res d'espacement (31 33) disposées au-dessus des courroies latérales pour définir l'espacement les séparant. 7 - Dispositif selon la-revendication 1, caractéri- sé en ce que le troisième jeu de courroies de convoyage (61A - 61D) est disposé dans le sens général vertical. 8 - Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le troisième jeu de courroies -(61A - 61D) com- porte une multitude de courroies d'élévation (61) qui sont disposées avec leur brin se déplaçant vers le haut, en re- gard des cahiers (15). 9 - Dispositif selon la revendication 8, 14. caractérisé en ce que le troisième jeu de courroies (61A - 61D) comporte en outre une multitude de courroies d'appui (57) disposées au-dessus du brin inférieur des courroies d'élévation (61), les courroies d'élévation et les courroies d'appui définissant ensemble un étranglement pour le.troisième jeu de courroies de manière à saisir avec sécurité les cahiers imbriqués pour déplacement jusqu'à la sortie du dispositif. - Dispositif selon la revendication 9, carac- térisé en ce que l'étranglement est cambré suivant une quantité correspondant au cambrage des cahiers. 1il - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le troisième jeu de courroies (61A - 61D) comporte un brin s'étendant vers le haut, suivi d'un brin s'étendant horizontalement, de sorte que les - ca- hiers sortent horizontalement du dispositif. 12 - Dispositif selon la revendication l,carac- térisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (25F) pour ajuster le mou des courroies latérales. 13 - Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le troisième jeu de courroies définit un étranglement cambré correspondant au cambrage des ca- hiers qui est conféré par les courroies latérales. 14 - Procédé de transformation de cahiers en liasse (13) en une suite imbriquée permettant son introduc- tion dans le magasin d'une machine de finition ou analogue, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - acheminer une liasse de cahiers (13) suivant un trajet généralement horizontal jusqu'à un poste d'lmbri- cation, les - cahiers de la liasse étant disposés généra- lement perpendiculairement au trajet; - introduire la liasse de cahiers dans une zone limitée définie par une paire de courroies latérales (23B; B) de manière à cambrer les cahiers de la liasse alors qu' ils rencontrent les courroies latérales afin de séparer 15. chaque cahier des autres cahiers de la liasse; et - acheminer les cahiers cambrés dans la direc- tion du haut sous forme imbriquée à partir d'un emplacement de décharge des courroies latérales. 15 - Procédé selon la revendication 14, caracté- risé en ce que l'étape d'acheminement dé la liasse de ca- hiers comporte l'étape consistant à entraîner une multitude de courroies de convoyage (37A - 37D) situées Côte à côte et disposées au-dessous de la liasse de cahiers pour la déplacer jusqu'au poste d'imbrication, la liasse reposant sur les brins supérieurs des courroies de convoyage. 16 - Procédé selon la revendication 14, caractéri- sé en ce que l'étape consistant à acheminer les ca- hiers cambrés comporte l'étape d'élévation des cahiers imbriqus dans la direction verticale à partir de l'emplace- ment de décharge. 17 - Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce-que les cahiers sont élevés de l'emplacement de décharge à l'état cambré.