Brevet FR2706146A1 — publié le 19941216

La présente invention concerne un dispositif d'extraction et de tri du courrier contenu dans les enveloppes ayant subies trois coupes sur une face afin de dessiner une languette détachable sans altérer le contenu de l'enveloppe. La prise de chaque enveloppe une à une est obtenue par succion, le convoyage des enveloppes une à une est réalisé au moyen de dispositifs aspirant, la coupe est assurée par des blocs dotés d'une fente et d'un couteau circulaire émergeant de la fente du bloc. Lorsque la languette est découpée l'enveloppe est acheminée vers un dispositif qui isole et trie le contenu des enveloppes. Les avantages de ce dispositif permettent d'obtenir l'ouverture et le tri du courrier à une cadence supérieure à 20.000 enveloppes à l'heure, quelque soit le contenu de l'enveloppe et sa forme, avec une fiabilité permettant de classer le contenu en fonction de l'arrivée des enveloppes et d'éliminer tout rebut. On sait que de nombreuses entreprises qui pratiquent, soit des prestations de service, soit la vente par correspondance, reçoivent journellement un courrier important estimé à plusieurs milliers de lettres. L'ouverture et le tri de ce courrier nécessitent soit l'emploi d'un personnel important, soit l'utilisation d'une installation automatique pratiquant l'ouverture et l'extraction du courrier contenu dans ces enveloppes. C'est pour résoudre ces difficultés que l'on utilise certains dispositifs qui, après ouverture de l'enveloppes. C'est pour résoudre ces difficultés que l'on utilise certains dispositifs qui, après ouverture de l'enveloppe sur un seul côté écarte les parois par un jeu de sucettes permettant ainsi la prise de documents. Ces dispositifs, généralement peu pratiques, altèrent fréquemment par coupure les documents contenus dans l'enveloppe et fonctionnent à faible cadence. D'autres installations plus performantes empruntent une organisation différente et pratiquent sur l'une des faces de l'enveloppe une incision au moyen d'un bloc muni d'un couteau tournant. Cette incision réalisée sur la seule épaisseur du papier de l'enveloppe est répétée plusieurs fois sur une même face lors du déplacement de l'enveloppe. On découpe ainsi une languette dont les dimensions sont voisines de celles de l'enveloppe et qui peut être facilement ouverte afin d'extraire les documents contenus. Ces opérations sont obtenues dans des installations importantes fonctionnant à cadence élevée et pouvant traiter différents formats d'enveloppes rencontrés dans le commerce. Ces installations comportent notamment un dispositif avalant une à une les enveloppes stockées dans un magasin. Celles-ci sont ensuite absorbées par des convoyeurs à galets entre lesquels sont placés des blocs de coupe munis de couteaux. Ces blocs contiennent un disque de coupe qui émerge au travers d'une fente. Cette dernière située sur la face supérieure du bloc constituant la table de travail. On maintient à l'intérieur des trois blocs une aspiration constante destinée d'une part à évacuer les copeaux et d'autre part à faciliter les trois incisions qui découpent une languette détachable. L'aspiration sépare l'enveloppe de son contenu. Le couteau incise l'épaisseur du papier sans affecter les documents. La séparation de l'enveloppe et des documents s'effectue au moyen du cylindre tournant. Pour traiter un volume de plusieurs milliers d'enveloppes à l'heure, se présentant dans tous les formats, dont la nature de papier varie d'une enveloppe à l'autre, ces installations présentent de nombreux inconvénients et notamment - un rebut d'enveloppes non incisées et dont le courrier est extrait à la main, - une ouverture d'enveloppes défectueuses, - un fonctionnement discontinu, - une adaptation difficile à tous formats d'enveloppes, - des prises d'enveloppes collées les unes aux autres. Pour pallier à ces inconvénients on a apporté à ces inventions des perfectionnements importants permettant d'obtenir une prise d'enveloppes parfaite, aspirées les unes après les autres. Ces enveloppes sont acheminées sur trois blocs de coupe où elles reçoivent trois incisions successives au moyen de couteaux logés dans ces blocs dont l'intérieur est maintenu en dépression et dont la face supérieure est dotée d'une fente d'où émergent les couteaux. Les couteaux sont soit circulaires, tournant dans le sens inverse du défilement de l'enveloppe soit fixés. Ils émergent de la fente supérieure du bloc de coupe. L'émergence du couteau peut être réglée par la variation de la hauteur de la face supérieure appelée table de travail. Avant chaque inversion l'enveloppe reçoit un déplacement latéral afin que la coupe reçoive un déplacement latéral afin que la coupe s'effectue sur une partie différentes de la même face de l'enveloppe (soit en longueur soit en largeur). Les trois incisions successives sont faites sur une seule face de l'enveloppe découpant ainsi une languette sans altérer le contenu de l'enveloppe. L'extraction du courrier s'effectue par l'ouverture automatique de la languette par aspiration et l'enveloppe vide est acheminée vers un bac de stockage. Le contenu de l'enveloppe est convoyé vers un autre bac de stockage où il est trié. La présente invention ainsi décrite présente de nombreux avantages par rapport aux matériels connus et notamment - une fiabilité de découpe de l'enveloppe, - une préservation des documents contenus dans l'enveloppe, - une simplicité de fonctionnement associée à un réglage des paramètres de fonctionnement, - une sélection de la prise d'enveloppes, - un fonctionnement à grande vitesse réglable. L'invention dénommée "Dispositif de coupe rapide, d'extraction et de tri du courrier contenu dans les enveloppes" est caractérisée en ce qu'il comporte une prise de pneumatique des enveloppes formant un ensemble rotatif synchronisé, des cylindres d'entraînement et des convoyeurs à galets entraînant chaque enveloppe sur trois blocs de coupe de façon à ce que l'insertion s'effectue sur la largeur de l'enveloppe et de chaque côté de sa longueur ; ces blocs de coupe creux contenant un couteau effleurant la fente du plateau supérieure du bloc de coupe appelé table de travail, elle-même réglée en hauteur par un dispositif de vissage, l'intérieur du bloc est maintenu en dépression par une pompe, un système de convoyage à cylindre doté d'orifices d'aspiration partielle pour déplier l'enveloppe et faire apparaître son couteau, un ensemble d'arrachage de la languette de l'enveloppe et sa séparation de son contenu, un double convoyage à cylindre permet d'éliminer le défaut d'extraction. La présente invention sera mieux comprise grâce aux dessins annexés qui ne sont présentés qu'à titre indicatif et non limitatif destinés à la réalisation par l'homme de l'art. La figure 1 de la planche 1/X représente le schéma synoptique du cheminement des enveloppes dans l'ensemble du dispositif. Les figures 2 et 3 des planches 2/X et 3/X des planches représentent le dispositif de prise d'enveloppes et son fonctionnement. Les figures 4 et 5 de la planche 4/X représentent une vue en coupe transversale et longitudinale du bloc de coupe. La figure 6 de la planche 5/X représente un bloc de coupe autonome équipé d'une turbine interne. La figure 7 de la planche 6/X représente le dispositif d'arrachage de la languette et la séparation de l'enveloppe et de son contenu. La figure 7 de la planche 7/10 représentent le convoyeur des enveloppes. Les figures 8, 9, 10 et 11 des planches 7/X à 10/X représentent le contrôle du défaut de séparation des enveloppes et de leur contenu. En se reportant à la figure 1 de la planche 1/X les enveloppes du courrier sont stockées dans un magasin (1). Ces enveloppes sont à la sortie du magasin (A) prélevé par un ou plusieurs 9ylindres de prise d'enveloppes qui les projette une à une sur le bloc de coupe (C1) où elles subissent une première coupe en largeur. Cette inversion s'effectue sur la partie externe de l'enveloppe. Après cette première coupe l'enveloppe (E) est convoyée par un tapis sur un galet (S) qui l'oriente perpendiculairement et sur le même plan vers un deuxième bloc de coupe (C2) puis un troisième (C3). Sur chaque bloc de coupe (C2 et C3) l'enveloppe subit une incision sur sa longueur à quelques millimètres du bord. Ces trois incisions découpent sur l'enveloppe une languette permettant, après son arrachage, d'extraire le contenu de l'enveloppe. Les enveloppes sont ensuite acheminées vers un cylindre (F) sur un tapis aspirant pour être acheminées vers un ensemble séparant l'enveloppe de son contenu au moyen de deux cylindres (T1 et T2). Le cylindre T1 doté partiellement d'aspiration retenant l'enveloppe par sa languette le cylindre T2 doté partiellement d'orifices d'aspiration extrayant les documents apparaissant sous la languette retenue par le cylindre T1. Les cylindres T, T1 et T2, sont des cylindres tournant dont la vitesse est synchronisés avec la vitesse de défilement des enveloppes et du traitement du courrier. Selon une caractéristique importante de l'invention on a représenté sur les figures 2 et 3 des planches 2/X et 3/X le dispositif de prise d'enveloppes à vitesse variable. Un ensemble de quatre cylindres (35) (36) (37) (38) sont réunis et soudés pour constituer une galette creuse (47). Cette galette tourne sur son axe (33) entraîné par un moteur pas à pas (32) situé sous la galette ou à l'extérieur de celle-ci. Dans ce dernier cas l'entraînement s'effectue par une courroie (40). L'intérieur de la galette creuse (47) est relié à une pompe aspirant au niveau des orifices 34 assurant une dépression intérieure. La surface extérieure de chaque cylindre (35) (36) (37) (38) affleure les magasins Al et A2 et les enveloppes supérieurs E lorsque la galette tourne. En outre, chaque cylindre (35) (36) (37) (38) fermé dispose sur la face qui frotte contre l'enveloppe des magasins d'une fente dite "lumière" (39) qui aspire l'enveloppe. Cette aspiration est proportionnelle à la vitesse de rotative de la galette et de la dépression intérieure maintenue dans les cylindres au niveau (34). Sous l'effet de cette aspiration l'enveloppe est projetée sur un convoyeur à bande (42) entraîné par les cylindres convoyeur (43) (44) (45) (46). Ce convoyeur à bande (42) est entraîné par un convoyeur (45) lui-même mu par un moteur pas-àpas. A chaque prise d'enveloppe E celle-ci est acheminée à grande vitesse vers les blocs de coupe. En outre, pour augmenter la cadence ce type de galette peut servir un deuxième magasin (A2) contenant les enveloppes. On a représenté sur la figure 3 un empilage de plusieurs galettes (47) afin d'obtenir un ensemble de prise d'enveloppe de débit infini si on dispose d'un nombre suffisant de magasin de stockage. Sur la figure 3 on représente un empilement de 4 galettes, doté de cylindres (35) (36) (37) (38) qui peuvent être orientés en fonction de la disposition des magasins. Cette empilement de galette (47) portant différents cylindres est entraîné par des sangles (49) reliées à un moteur pas-à-pas. On a dessiné sur les figures 4, 5 et 6 des planches 4/X et 5/X les blocs de découpe utilisés pour inciser les enveloppes sans altérer le contenu de celles-ci. Ces blocs de coupe sont positionnés en C1, C2 et C3 sur le schéma synoptique. Ils ont pour fonction d'inciser et de découper sur 3 côtés l'enveloppe en fonction du cheminement de celle-ci afin de constituer une languette. Ces blocs de coupe de faible dimension (un décimètre cube) sont creux. L'intérieur est maintenu avec une dépression variant de 1 cm à 1000 cm de hauteur d'eau. Cette dépression varie selon le rythme et la cadence de défilement des enveloppes et la nature du papier constituant cette enveloppe. La dépression du bloc est régulée au niveau (10) du bloc de coupe. L'index (2) représente l'outil de coupe constitué par un disque fixé au couteau tranchante lorsque le début du courrier est faible ou par un disque tournant lorsque le débit du courrier dépasse 15000 lettres à l'heure. Le disque ou lame de faible épaisseur a un diamètre compris entre 40 et 300 millimètres. Lorsque ce disque tourne à l'intérieur du bloc de coupe autour de l'axe (3) il est entraîné par un moteur externe et une courroie fixée sur l'axe (9). La vitesse de rotation du disque est réglée de zéro tour à 60000 tours minute selon la cadence de défilement du courrier et la nature du papier de l'enveloppe. Le bloc de coupe est réalisé en matériaux rigides métalliques ou plastiques (1) et doté sur sa partie supérieure d'une table de travail (5). Cette table (5) est fixée au bloc de coupe par les vis (7) avec un joint de réglage (6). Au centre de cette table, on a découpé une fente (4) ou lumière. L'émergence du disque ou du couteau dans la fente est réglée par la hauteur de la table (5) vissée au niveau (7) comprenant les joints (6). Cette fente peut avoir une forme ovale ou rectangulaire. La longueur est comprise entre 2 millimètres et 300 millimètres suivant le diamètre du disque (2). La largeur de cette fente est comprise entre 0,05 millimètre et 20 millimètres que l'on fait varier en changeant la table de travail. Le disque (2) ou couteau est placé à l'intérieur du bloc de coupe et sa position peut varier selon le type de courrier à inciser. Ce disque peut, dans sa position supérieure, émerger de 0 à 6 millimètres. Le réglage de la position du disque (2) ou couteau d'incision dépend de la nature du papier de l'enveloppe à inciser et de la vitesse de défilement du courrier. En outre, pour régler le plaquage de l'enveloppe sur la table de travail (5) du bloc de coupe on a prévu des orifices (11) de fuite qui peuvent être obturés ou ouverts au moyen d'une vis plate afin d'annuler la dépression à l'intérieur du bloc. La table de travail (5) peut être lisse ou striée ou équipée d'une grille pour s'adapter à tous types de courrier. On a représenté à la planche 5/X sur la figure 7 un bloc de coupe autonome équipé d'un disque de coupe (2) émergeant sur la fente (4) usiné sur la table de travail (5). Sous ce bloc on a déposé une turbine (28) qui tourne sur son axe (32). Cette turbine est entraînée par un moteur à aimant permanent (29), régulé par potentiomètre (31) connecté entre l'alimentation électrique. L'air pulsé est rejeté au travers d'un orifice (30) garni d'un filtre afin de retenir la poussière. Lorsque l'enveloppe (E) passe sur la fente ou lumière (4) elle se détache de son contenu et subit une incision par le disque (2). Les incisions réalisées par les blocs de coupe (C1), (C2 et (C3) découpent une languette sur l'enveloppe qui servira à ouvrir l'enveloppe et à extraire le courrier contenu. On a représenté sur la figure 7 de la planche 6/X le dispositif d'ouverture de l'enveloppe après sa découpe sur trois côtés sur les blocs de découpe C1, C2, C3 précédemment décrits. L'enveloppe E qui a subi la découpe d'une languette est acheminée par un convoyeur à bande comportant deux cylindres (50) et (51) dont l'un (51) est mu par un moteur non représenté ici et un tapis (54) bordé par des flaques formant une chambre à dépression (56). Cette dépression créée au niveau des orifices (55) une aspiration qui plaque l'enveloppe (E) durant son transfert sur le tapis (54). La dépression étant créée par une pompe annexée. Au-dessus du tapis où est acheminée l'enveloppe on trouve un cylindre (53) qui tourne dans le même sens que le déplacement de l'enveloppe. Lorsque l'enveloppe (E) préalablement découpée arrive sous le cylindre (53) sa partie supérieure ou languette s'enroule au niveau (57) et (58) constituant des orifices d'aspiration sur le quart du cylindre. Le cylindre (53) tournant étant maintenu en dépression constante par une pompe annexe. La partie inférieure de l'enveloppe et son contenu maintenu sur le tapis (54) par la dépression au niveau des orifices (55) sont pincés par le cylindre (52) et le tapis (54). Lorsque la partie supérieure de l'enveloppe ou languette dépasse le niveau (58) du cylindre (53) l'enveloppe est complètement dépliée. L'ensemble déplié se détache et dirigé vers le dispositif chargé de la séparation de l'enveloppe et de son contenu qui sera trié ultérieurement. On a représenté aux figures 8, 9, 10 et 11 des planches 7/X à 10/X le dispositif d'extraction du courrier et son tri. L'enveloppe E dépliée se présente portant une languette découpée par la fraise des couteaux C1, C2 et C3. L'enveloppe E dans cet état se heurte à une butée escamotable (15). La dépression maintenue dans le cylindre (14) maintient la languette de l'enveloppe contre les cylindres. Cette languette est orientée vers le cylindre (16). Le cylindre doté d'orifices de succion (16) tourne à la même cadence que l'arrivée du courrier. Ce cylindre (16) est mu par un moteur pas-à-pas synchronisé avec le débit du courrier. La dimension des cylindres 13 est supérieure à 150 cm ce qui permet d'obtenir une circonférence supérieure à la longueur des enveloppes. Le cylindre (13) dispose sur sa surface externe de deux pinces (23) et (24) qui prélèvent l'enveloppe. Le cylindre (13) tourne en permanence quand les pinces (23) et (24) prélèvent l'enveloppe. Lorsque la dépression et le pincement (23) et 24) autorisent la rotation du cylindre (14). La butée escamotable (15) s'efface. Ce fonctionnement est obtenu au moyen de relais électriques connectés à la butée escamotable (15). Le cylindre (13) entraîne l'enveloppe vers le haut selon le sens indexé (21) la languette est entraînée par l'aspiration du cylindre (16) vers le bas. L'enveloppe est ouverte. Le document contenu dans l'enveloppe peut suivre soit l'enveloppe dans la direction (21), et les convoyeurs (18) et (19), soit être entraîné par le cylindre (14). Dans le premier cas l'enveloppe est captée au point (22) par un ergot et les documents seront repris et acheminés par le convoyeur (20) qui tourne en sens inverse et les ramènera vers les convoyeurs (18) et (19) pour les verser dans les bacs. Dans le second cas, le contenu des enveloppes est acheminé par les convoyeurs (18) et (19) vers le bac de tri. Dans le troisième cas, si le contenu de l'enveloppe est entraîné avec la languette sur le cylindre (14) mais il est repris par le convoyeur (17) placé à une distance de 0,1 mm du convoyeur (14), ce dernier entraînera le courrier vers les convoyeurs (18) et (19) puis dans le bac de tri. La languette de l'enveloppe entraînée par le convoyeur (14) et le convoyeur (16) peut encore conserver les documents. Ces derniers seront maintenus par le cylindre aspirant (14) et retourneront vers la butée escamotable où ils seront acheminés vers les convoyeurs (18) et (19). La coupe de l'enveloppe pratiquée par le bloc de coupe Cl s'effectue à 1 cm du bord afin d'appréhender au mieux la languette au niveau du cylindre (14). REVENDICATIONS REVENI)ICATION l: Dispositif de coupe rapide d'extraction et de tri du courrier contenu dans les enveloppes, caractérisé en ce qu'il traite à cadence variable de 1 à 100.000 enveloppes à l'heure et qui comporte des galettes multicylindres rotatives de prise d'enveloppes, des cylindres d'entraînement et des convoyeurs à galettes, entraînant chaque enveloppe sur trois blocs de coupe, de façon à ce que l'incision s effectue sur une largeur de l'enveloppe et sur ses longueurs, ces blocs de coupe creux contiennent un couteau ou disque effleurant la fente de la table de travail réglable, situé sur la face supérieure du bloc de coupe maintenu en dépression régulé, et complété par un système de convoyeur à cylindres qui entraine 1 enveloppe et sa languette vers un ensemble de cylindres, qui sépare l'enveloppe de son contenu, et contrôle la bonne extraction et la séparation de l'enveloppe et de son contenu, REVENDICATION 2 Dispositif de coupe rapide d'extraction et de tri du courrier contenu dans les enveloppes, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les enveloppes sont extraites des magasins de stockage au moyen de galettes (35) (36) (37) (38) tournant par saccades et dont la surface extérieure sous dépression, effleure à chaque rotation l enveloppe (E) du magasin (A), s'arrête et aspire par une fente (39) l'enveloppe pour l'acheminer vers le convoyeur (42). REVENDICATION 3 Dispositif de coupe rapide d'extraction et de tri du courrier, contenu dans les enveloppes, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de réaliser l'incision de l'enveloppe sans altérer son contenu a une cadence de 100.00 cadences à l'heure, est un bloc de coupe (1) dont le dessus constitue la table de travail (5), ce bloc ce coupe placé sous une dépression qui correspond à une dénivellation de 1 m.d'eau contient un couteau ou un disque (2) tournant à 60.000 tours/minute dans le sens inverse du défilement du papier ; Ce disque (2) émergeant d'une fente (4) usiné dans la table de travail dont la longueur est de 300 millimètres et la largeur de 0,05 millimètre. REVENDICATION 4 Dispositif de coupe rapide d'extraction et de tri du courrier contenu dans les enveloppes selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émergence du disque (2) ou couteau est obtenu au moyen de vis (7) fixant la table de travail (5) sur le bloc de coupe (1) par des joints souples (6) permettant ainsi de régler le niveau de la table de travail sur le bloc de coupe (1) et par voie de conséquence l'émergence du disque tournant (2). REVENDICATION 5 Dispositif de coupe rapide d'extraction et de tri du courrier contenu dans les enveloppes selon la revendication, caractérisé en ce que l'arrachement de la languette inverse de l'enveloppe est obtenue au moyen d'un cylindre creux (53) tournant dans le même sens que le tapis (54) doté d'orifices d'aspiration (55) entraînant l'envelopppe ; lorsque l'enveloppe est prise entre le tapis (54) et le cylindre creux (53) les orifices (57) (58)du cylindre creux (53) placé en dépression entraîne et arrache la languette de l'enveloppe, tandis que le contenu de l'enveloppe contenu est pincé et acheminé vers le tri. REVENDICATION 6 Dispositif de coupe rapide d'extraction et de tri du courrier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la séparation du courrier et de l'enveloppe est obtenue au moyen de quatre cylindres (13), (14), (16), (17), dont trois sont sous dépression (13), (14) et (17) avec des orifices d'aspiration, tandis que le cylindre (16) est à prise mécanique ; l'enveloppe (E) est entraînée par le cylindre (13) ; le contenu de l'enveloppe est entraîné vers le cylindre (17) pour être triée et traitée manuellement.