Brevet FR2671786A1 — publié le 19920724

MACHINE D'EMPILAGE DE CARTES OU D'OBJETS IMPRIMES SIMILAIRES La présente invention a pour objet une machine d'empilage de cartes ou d'objets en papier imprimés similaires. De façon plus précise, l'invention concerne une machine qui permet de réaliser une pile de cartes, ces cartes provenant de machines d'impression et de découpage, la pile de cartes permettant d'obtenir une pluralité de cartes dans un ordre parfaitement déterminé. Dans la suite de la description, par carte il faut entendre toute pièce en papier ou en carton de forme rectangulaire imprimée dont la rigidité est suffisante pour permettre sa manipulation individuelle, ces cartes pouvant être, par exemple, des fiches en papier quelconque d'épaisseur variable. I1 existe de nombreuses situations dans lesquelles on doit réaliser un empilage de cartes comportant chacune une impression différente, cet empilage de cartes devant présenter des cartes dans un ordre déterminé en vue de leur conditionnement et de leur expédition. Cette situation se présente notamment lorsqu'on veut réaliser des expéditions en grande quantité de supports d'informations publicitaires ou promotionnelles qui sont envoyés à un nombre très important de destinataires. A l'intérieur de chaque enveloppe, il est nécessaire que les différentes cartes correspondant aux différents annonceurs soient disposées dans un ordre bien précis. Ces piles ou paquets de cartes peuvent comprendre un nombre élevé de certes, par exemple quarante ou soixante. I1 est bien sûr nécessaire, pour que l'opération soit rentable, que le conditionnement des différentes cartes à l'intérieur de chaque enveloppe ou emballage d'expédition puisse se faire de façon automatique et rapide à la sortie des machines d'impression et de découpage des certes. Les cartes imprimées sortent des machines découpeuses selon des séries parallèles d'un nombre prédéterminé de certes. Comme on l'a déjà indiqué, le problème est de rassembler automati quement ces cartes pour en faire une pile unique en maintenant un ordre déterminé des cartes dans chaque pile. En outre, le nombre de cartes et leurs dimensions pouvant varier d'une expédition à l'autre, il est très souhaitable que la machine d'empilage puisse s'adapter à ces différentes circonstances. On comprend bien sûr qu'une manipulation à la main des cartes sortant de chaque ligne de machine découpeuse est d'un coût prohibitif et difficilement compatible avec des campagnes d'annonce ou de promotion en grande série. Un objet de l'invention est de fournir une machine d'empilage de cartes ou objets en papier imprimés similaires qui permette la mise en pile de l'ensemble des cartes de façon automatique à une cadence élevée et dans des conditions qui assurent l'ordre correct des cartes dans la pile ainsi obtenue. Pour atteindre ce but, la machine d'empilage de cartes à partir de cartes délivrées en série selon n lignes parallèles se caractérise en ce qu'elle comprend : un ensemble d'empilage disposé sensiblement perpendiculairement aux lignes d'alimentation en certes, ledit ensemble comprenant n plans inclinés, des moyens mobiles d'entraînement des cartes dans un sens déterminé selon la longueur dudit ensemble d'empilage, les plans inclinés présentant chacun une pente croissante selon la direction de déplacement des moyens d'entraînement et étant sensiblement parallèles aux lignes d'alimentation, et une zone de stockage ; et n moyens de transfert pour empiler sur chaque plan incliné l'ensemble des cartes délivrées par une même ligne d'alimentation en certes, par quoi les moyens d'entraînement déplacent la pile de cartes du premier plan incliné qu'ils rencontrent sur la pile de cartes du plan incliné suivant de telle manière qu'à la fin du déplacement des moyens d'entraînement, l'ensemble des cartes des piles disposées sur les n plans inclinés forme une pile unique de cartes sur ladite zone de stockage. Selon un mode préféré de réalisation, la machine d'empilage comprend au moins un deuxième ensemble d'empilage à p plans inclinés, la zone de stockage du premier ensemble d'empilage étant disposée entre les n plans inclinés du premeir ensemble d'empilage et les p plans inclinés du deuxième ensemble d'empilage, et des moyens pour transférer la pile de cartes formée sur la zone de stockage sur la pile de cartes du premier plan incliné du deuxième ensemble d'empilage. On comprend qu'ainsi, dans un premier temps, toutes les cartes sortant d'une même ligne sont empilées sur un des plans inclinés et, dans un deuxième temps, les moyens d'entraînement font passer la pile d'un plan incliné sur la pile du plan incliné suivant et ainsi de suite jusqu'à ce qu'on obtienne une pile unique constituée par l'ensemble des piles initiales réalisées sur les plans inclinés, l'ordre des cartes étant ainsi conservé. Cette pile unique est ensuite amenée sur la zone de stockage.On comprend également que, dans le cas où la machine d'empilage comporte deux ensembles d'empilage, des moyens de transfert permettent de déplacer la première pile réalisée sur la pile du premier plan incliné du deuxième ensemble d'empilage, le deuxième ensemble d'empilage comportant ses propres moyens d'entraînement pour réaliser une pile globale sur la zone de stockage du deuxième ensemble d'empilage. On obtient ainsi une pile unique constituée par l'ensemble des cartes fournies au premier ensemble d'empilage et au second ensemble d'empilage dans l'ordre voulu des différentes cartes. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux figures annexées sur lesquelles - la figure 1 est une vue d'ensemble de la machine d'empilage montrant son implantation par rapport aux moyens d'impression et de découpage - la figure la montre de façon schématique le façonnage des différentes cartes pour permettre l'empilage dans l'ordre voulu à l'aide de la machine selon l'invention - la figure 2 est une vue en élévation d'un premier ensemble d'empilage selon l'invention ;; - la figure 3 est une vue en élévation d'un deuxième ensemble d'empilage d'une même machine d'empilage montrant également les moyens de transfert entre les deux ensembles d'empilage - la figure 4 est une vue de dessus de la machine montrée sur la figure 2 - la figure 5 est une vue de dessus de la machine montrée sur la figure 3 - la figure 6 est une vue en coupe verticale selon la ligne VI-VI de la figure 2 - la figure 7 est une vue en coupe verticale d'un module d'empilage de cartes ; et - les figures 8a à 8d sont des schémas montrant le mode d'empilage des cartes. La figure 1 montre l'ensemble de la machine selon l'invention et son implantation dans une chaîne de façonnage de découpage et de conditionnement de cartes. Sur cette figure, on a représenté deux postes 12 et 14 pour l'alimentation en bande de papier sur lesquelles les cartes ont été imprimées. En aval de ces postes d'alimentation en paravents continus 12 et 14, on a représenté deux dé coupeuses 16 et 18 associées respectivement à ces postes 12 et 14. Cette organisation est bien sûr commune à toutes les installations de façonnage. Selon l'invention, l'installation comporte une machine d'empilage portant la référence générale 20. Cette machine d'empilage 20, dans l'exemple décrit, est constituée par deux ensembles d'empilage 22 et 24 présentant un axe XX' qui est sensiblement perpendiculaire aux axes YY' et ZZ' des découpeuses 16 et 18. On a également représenté sur cette figure une zone de stockage finale 26 de piles de cartes, un convoyeur 28 pour transférer les piles de cartes obtenues en 26 vers une machine 30 de mise sous film ou sous enveloppe des piles individuelles de certes. La figure 1 montre encore, entre la sortie des découpeuses 16 et 18 et les ensembles d'empilage 22 et 24, des convoyeurs 32 et 34 qui permettent de transférer les cartes découpées sortant des découpeuses 16 et 18 selon des lignes parallèles aux directions YY' et ZZ' sur les ensembles d'empilage 22 et 24 comme on l'expliquera ultérieurement. De préférence les convoyeurs sont du type à bandes avec galets d'appui supérieurs. La figure la montre un des exemples possibles de mode de façonnage de cartes adapté à la machine d'empilage selon l'invention. Les cartes imprimées sont réalisées selon cinq lignes L1, L2, L3, L4 et L5, chaque ligne de cartes comportant quatre cartes individuelles 38. On obtient ainsi une plaque correspondant à 20 cartes disposées selon cinq lignes parallèles. On a référencé par les nombres 1 à 20 l'ordre dans lequel les cartes doivent être empilées. On voit que les premières cartes sont disposées à gauche (ligne L1) et les dernières cartes à droite (ligne L5). Dans une même ligne, les cartes sont disposées selon un ordre croissant. Comme celà est bien connu, les machines de découpage 16 et 18 délivrent à leur sortie cinq séries de quatre cartes disposées selon cinq lignes parallèles. En se référant maintenant aux figures 2, 4 et 6 on va décrire un premier ensemble d'empilage 22 selon l'invention. L'ensemble d'empilage comporte un châssis 40 dont la face supérieure plane 42 est munie, comme le montre mieux la figure 4, de fentes longitudinales 44, 46 et 48 disposées selon l'axe XX' de l'ensemble d'empilage. Dans un logement 47 ménagé dans la face supérieure 42 de l'ensemble d'empilage est monté un module d'empilage 49 qui est constitué dans l'exemple particulier décrit de cinq plans inclinés P1, P2.... P5. Ces plans inclinés, qui seront décrits ultérieurement plus en détails, présentent une pente croissante selon la direction XX'. Les plans inclinés qui ont tous sensiblement la même longueur sont raccordés par des portions inclinées telles que 50. Comme le montre la figure 4, les plans inclinés P1 à P5 sont également munis des fentes 44 à 48. Sous la face supérieure 42 de l'ensemble d'empilage sont montées trois séries de courroies ou chaînes telles que 52 passant sur des poulies d'entraînement telles que 54, 56 et 58, les courroies étant parallèles à la direction XX'. Sur ces courroies 52 sont montés des doigts d'entraînement tels que 60 qui font saillie par les fentes longitudinales 44 à 48 hors de la face supérieure 42 de l'ensemble d'empilage et hors des plans inclinés P1 à P5. Les doigts 60 ont une hauteur suffisante pour que leur partie disposée au-dessus de la surface horizontale 42 ait elle-même une hauteur supérieure à l'épaisseur de la pile formée par l'ensemble des cartes à empiler. Comme on le comprend dès à présent, le principe de fonctionnement de l'invention est le suivant : A l'aide de convoyeurs 32 chacune des cinq lignes de quatre cartes de la figure la est amenée sur un des plans inclinés PI à P5 pour former une pile partielle de quatre certes. La carte inférieure de chaque pile est en appui par sa face principale sur un des plans inclinés P1 à P5 et les cartes d'une même pile sont également en appui sur les portions inclinées 50 par un de leur grand côté. Lorsque les courroies 52 sont mises en mouvement, les doigts d'entraînement tels que 60 faisant saillie dans les fentes longitudinales 44 à 48 provoquent, dans un premier temps, l'entraînement global de la pile partielle de cartes disposées sur le plan incliné P1 pour l'amener au-dessus de la pile partielle de cartes formée sur le plan P2, puis cet ensemble de deux piles est amené sur la pile partielle du plan P3, etc..., jusqu'à ce que l'ensemble des cinq piles de quatre cartes réalisées sur chacun des plans inclinés P1 à P5 soit amené sur une portion horizontale de stockage intermédiaire 62 disposé sur la face plane supérieure 42 de l'ensemble d'empilage. On obtient ainsi une pile de cartes référencée 64 sur les figures 2 et 4, cette pile comportant les vingt cartes dans un ordre convenable. Comme le montre la figure 3 qui représente un deuxième ensemble d'empilage 70, les courroies 52 passent sur un deuxième ensemble de poulies référencées 72. Les poulies 72 sont entraînées en rotation par un moteur 74 relié aux poulies 72 par une courroie 76. On comprend qu'ainsi le moteur 74 provoque l'entraînement des courroies 52 dans le sens indiqué par la flèche F sur la figure 2, c'est-à-dire que les doigts d'entraînement, lorsqu'ils font saillie dans les fentes 44 à 48, se déplacent de la gauche vers la droite des figures 2, 3, 4 et 5. Pour assurer un empilage correct des cartes à la sortie du module d'empilage 49, l'ensemble d'empilage comporte également des butées escamotables telles que 78 montées de façon excentrique sur des poulies telles que 80 formant un système bielle-manivelle.En position haute, l'extrémité 82 des butées escamotables fait saillie hors des fentes de longueur réduite telles que 86. Les butées 78 sont animées d'un mouvement de déplacement sensiblement vertical en synchronisme avec le déplacement des doigts d'entraînement 60 montés sur les courroies 52. Les figures 2 et 4 montrent que les butées escamotables 78 sont également entraînées par des courroies 90, elles-mêmes commandées par exemple par le moteur 74. Comme le montre mieux la figure 3, le transfert de la première pile 64, référencée 64' sur la figure 3, de la position qu'elle occupe sur la figure 2 à celle qu'elle occupe sur la figure 3 est assuré par un ensemble indépendant de transfert référencé globablement 92. Cet ensemble de transfert est également constitué par un élément d'entraînement 94 monté sur des courroies de transfert 96, elles-mêmes montées sur des poulies 98 et 100. Ainsi, la pile de cartes 64' réalisée à l'aide du premier ensemble d'empilage est transférée à l'entrée du deuxième ensemble d'empilage 70. Sur la figure 3, on a référencé 64' la position de la pile de cartes à l'entrée du deuxième ensemble d'empilage 70. Comme le montre les figures 3 et 5, les fentes longitudinales 44, 46 et 48 se prolongent dans la face supérieure 101 du deuxième ensemble d'empilage 70. L'ensemble 70 comporte également un module d'empilage 102 qui, dans l'exemple considéré, comporte seulement deux plans inclinés P'1 et P'2. Le module 102 est monté dans un logement 103 identique au logement 47 de la figure 2. L'ensemble d'empilage 70 comporte également des courroies ou chaînes d'entraînement telles que 104 munies de doigts d'entraînement 106. Les courroies 104 sont montées sur des poulies 107 et 108, elles-mêmes entraînées par un deuxième moteur 110. Le fonctionnement du deuxième ensemble d'empilage 70 est identique à celui du premier ensemble d'empilage. Les doigts d'entraînement 106 commencent par provoquer l'entraînement de la pile 64', provenant du premier ensemble d'empilage. Cette pile 64t est entraînée au-dessus de la pile de cartes qui a été formée initialement sur le plan incliné P'1, puis tout cet ensemble de cartes est entraîné au-dessus de la pile formée sur le plan incliné P'2 pour être finalement entraîné sur la zone plane de stockage 101. On a représenté en 64"' la pile finale. On comprend que cette pile 64"' est constituée par l'ensemble des cartes sortant des découpeuses 16 et 18 de la figure 1.Comme le montre également les figures 3 et 5, le deuxième ensemble d'empilage 70 comporte à son entrée et à sa sortie des butées escamotables 111 et 112 identiques aux butées escamotables 78 de la figure 2. Ces butées escamotables mobiles en translation verticale sont entraînées par des poulies telles que 114, elles-mêmes entraînées par la courroie 116. A la sortie du deuxième ensemble d'empilage 70, on trouve des moyens de transfert 120 identiques aux moyens de transfert 92 entre le premier ensemble d'empilage et le deuxième ensemble d'empilage 70. Les moyens de transfert 120 permettent de transférer la pile finale de cartes vers le convoyeur 28 qui permet, lui-même, d'acheminer les piles de cartes vers la machine 30 de mise sous film ou sous enveloppe. Dans la description précédente, on a représenté deux modules d'empilage 49 et 102 présentant des plans inclinés en nombres différents et de dimensions différentes pour illustrer les possibilités d'adaptation de la machine d'empilage. Il va de soi que le profil du module d'empilage est adapté au nombre de lignes (L1, L2....) de cartes sortant d'une même découpeuse. La figure 7 montre plus en détails un module d'empilage 150 à cinq plans inclinés P1 à P5. Les plans inclinés P1 à P5 font avec l'horizontale un angle a de l'ordre de 130. Les portions inclinées sont orthogonales aux plans inclinés. Toutes les arêtes supérieures b des plans inclinés sont disposées dans un même plan horizontal PP' et toutes les arêtes inférieures c des plans inclinés sont disposées dans un même plan horizontal QQ'. La distance h entre les plans PP' et QQ' est au moins égale à la somme des épaisseurs des cartes empilées initialement sur un même plan incliné. En conséquence, la longueur d'une portion inclinée 50 est supérieure à l'épaisseur des piles de cartes disposées initialement sur chaque plan incliné. Les figures 8a à 8d montrent la façon dont la machine réalise l'empilage des certes. Sur la figure 1, on a représenté les piles initiales de cartes 152 et 154 disposées sur les deux premiers plans inclinés P1 et P2. Les doigts d'entraînement 60 ne sont pas encore en position active. A la figure 8b, sous l'effet des doigts 60, la pile 152 bascule au-dessus de l'arête supérieure du plan incliné P1. Sur la figure 8c, l'avance des doigts 60 a amené la pile 152 au-dessus de la pile 154 disposée sur le plan incliné P2. Enfin, sur la figure 8d, les doigts 60 entraînent simultanément les piles 152 et 154 vers le plan incliné suivant, les piles 152 et 154 ne formant plus qu'une seule et même pile. Il est très important de souligner que la conception de la machine d'empilage permet d'adapter celle-ci à des nombres très variables de cartes et de dimensions de certes. Cette capacité d'adaptation découle essentiellement de trois caractéristiques de la machine. D'une part il est possible de monter en série plusieurs ensembles d'empilage, par exemple deux ou trois. En outre, comme on l'a déjà indiqué il est possible d'utiliser des modules d'empilage de profils différents. Ces profils diffèrent par le nombre de plans inclinés (Pi) qu'ils comprennent (typiquement 2 à 6) et par la profondeur des plans inclinés, c'est-à-dire la hauteur h de la figure 7. On peut ainsi modifier le nombre de cartes traitées par une même module d'empilage en jouant sur le nombre de plans inclinés (nombre de ligne Li de cartes) et sur leur profondeur (nombre de cartes par ligne). On comprend qu'en jouant à la fois sur le nombre d'ensembles d'empilage et sur le profil de module d'empilage de chaque ensemble d'empilage, on peut couvrir une très vaste plage de nombres de cartes à empiler et de dimensions de cartes à empiler. Par exemple, pour des cartes de dimensions 65 x 85 mm, on utilisera des modules d'empilage à six plans inclinés et pour des cartes de dimensions 210 x 297 mm, on utilisera des modules d'empilage à deux plans inclinés. Le changement de configuration est très aisé. En ce qui concerne les modules d'empilage, ils ont tous la même longueur et peuvent se monter facilement dans le logement prévu à cet effet dans chaque ensemble d'empilage. En ce qui concerne le montage en série de plusieurs ensembles d'empilage, la même facilité se présente puisque chaque ensemble possède sa zone de stockage et son ensemble de transfert indépendant de cartes référencé 92 et 102 sur la figure 3. REVENDICATIONS 1. Machine d'empilage de cartes à partir de cartes délivrées en série selon n lignes parallèles, caractérisé en ce qu'elle comprend un ensemble d'empilage disposé sensiblement perpendiculairement aux lignes d'alimentation en cartes, ledit ensemble comprenant n plans inclinés (P1 à P5) et des moyens mobiles d'entraînement (60, 52) des cartes dans un sens selon la direction dudit ensemble, les plans inclinés présentant chacun une pente croissante selon la direction (xx') de déplacement des moyens d'entraînement et étant sensiblement parallèles aux lignes d'alimentation, et une zone de stockage de pile de cartes (62) ; et n moyens de transfert (32, 34) pour empiler sur chaque plan incliné (P1 à P5) l'ensemble des cartes délivrées par une même ligne de délivrance de cartes, par quoi lesdits moyens d'entraînement déplacent la pile de cartes du premier plan incliné (P1) qu'ils rencontrent sur la pile de cartes du plan incliné suivant (P2) de telle manière qu'à la fin du déplacement des moyens d'entraînement l'ensemble des cartes des piles forme une pile unique de cartes sur ladite zone de stockage (62). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que tous les plans inclinés (P1 à P5) ont leur extrémité basse (c) disposée sensiblement dans un même premier plan horizontal (QQ') et leur extrémité haute (b) disposée sensiblement dans un même deuxième plan horizontal (PP'). 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'extrémité haute (b) d'un plan incliné est reliée à l'extrémité basse (c) du plan incliné suivant par une portion inclinée (50) dont la pente à une direction inverse de celle des plans inclinés, lesdites portions inclinées (50) formant un appui pour un côté des cartes empilées initialement sur le plan incliné correspondant. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que la longueur de chaque portion inclinée (50) est légèrement supérieure à la hauteur de chaque pile initiale sur un plan incliné. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement comprennent au moins un doigt d'entraînement (60) déplacé dans une fente (44, 46, 48) ménagée dans lesdits plans inclinés (P1, P2....P5) et lesdites portions inclinées (50) selon la direction (xx') dudit ensemble d'empilage, ledit doigt faisant saillie hors de ladite fente de telle manière que sa hauteur au-dessus dudit deuxième plan horizontal soit au moins égale à la hauteur de la pile de cartes constituée par l'ensemble des carter à empiler. 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moyens d'entraînement comprennent trois doigts (60) identiques entraînés en synchronisme dans trois fentes parallèles (44, 46, 48). 7. Machine selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que ladite zone de stockage (62) est sensiblement horizontale et en ce qu'elle comprend au moins une butée escamotable (78) pour la pile de cartes afin d'améliorer l'empilage des cartes sous l'effet de l'entraînement produit par le ou lesdits doigts d'entraînement (60). 8. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins un deuxième ensemble d'empilage (70) à p plans inclinés (P'1, P'2), ladite zone de stockage (62) du premier ensemble étant disposée entre les n plans inclinés du premier ensemble d'empilage (22) et les p plans inclinés (P'1, P'2) du deuxième ensemble, et des moyens (92) pour transférer la pile de cartes formée sur la zone de stockage sur la pile de cartes du premier plan incliné (P'1) dudit deuxième ensemble d'empilage (70).