Brevet FR2712416A1 — publié le 19950519

Dispositif d'alimentation en enveloppes incorDorant une balance L'invention porte sur un dispositif d'alimentation en articles de courrier pour une machine à affranchir, comprenant une plate-forme destinée à recevoir au moins un article de courrier disposé à plat sur celle-ci et des moyens pour faire avancer l'article de courrier sur la plate-forme jusqu'à une extrémité de celle-ci.10 Un tel dispositif est connu du document FR-2 604 105. Il est destiné en premier lieu à équiper une machine à affranchir modulaire comportant un module d'affranchissement disposé en aval du module d'alimentation. Le dispositif d'alimentation, connu du document précité, comporte une15 plate-forme horizontale servant à recevoir plusieurs enveloppes empilées horizontalement, un moyen de séparation des enveloppes les unes des autres sous la forme d'un galet d'entraînement inverse et une roue d'avance formant entre- eux un interstice aligné avec la surface de la plate-forme.20 Il comprend aussi des moyens en forme de courroies de poussée faisant saillie au dessus de la surface plate-forme et faisant avancer l'enveloppe du bas de la pile de sorte que celle-ci est entraînée dans l'interstice en étant séparée de la pile. L'enveloppe séparée est ensuite servie25 au module d'affranchissement. Un but de l'invention est d'améliorer ce dispositif d'alimentation pour entraîner et séparer encore mieux l'enveloppe du bas de la pile. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'alimentation caractérisé en ce que lesdits moyens pour faire avancer un article de courrier sur la plate-forme sont agencés de manière à occuper alternativement une première position dans laquelle ils restent en dessous de la surface de la plate-forme et une seconde position dans laquelle il35 font saillie en dessus de la surface de la plate-forme. Contrairement au dispositif d'alimentation connu du document précité, les moyens pour faire avancer un article de courrier sur la plate-forme exercent une force de traction sur celui-ci qui n'est pas constante dans le temps 5 mais "impulsionnelle" ce qui améliore la séparation de l'article de courrier du bas de la pile d'articles de courrier. Selon un mode de réalisation simple, les moyens pour faire avancer un article de courrier sur la plate-forme sont constitués de rouleaux montés à rotation et ayant chacun un secteur circulaire et un secteur plat, les rouleaux étant montés par rapport à la plate-forme de manière que leur secteur plat reste en dessous de la surface de la plate- forme lorsqu'il est sensiblement parallèle à la surface de15 la plate- forme et leur secteur circulaire fait saillie en dessus de la surface de la plate-forme lorsque leur secteur plat n'est plus parallèle à la surface de la plate-forme. Le dispositif d'alimentation connu du document précité n'est pas prévu pour servir aussi de balance. Une machine à affranchir modulaire équipée de ce dispositif d'alimentation doit donc être équipée d'une balance séparée intercalée entre le module d'alimentation et le module d'affranchissement. Cette succession de dispositifs ou modules augmente l'encombrement de la machine à affranchir25 et un autre but de l'invention est de réduire cet encombrement sans nuire à la modularité de la machine à affranchir. A cet effet, la plate-forme du dispositif d'alimentation sert de plateau de pesée et il est prévu un moyen de commande et au moins un capteur de pesée pour délivrer un signal de mesure indicatif de la masse du plateau de pesée, le moyen de commande étant agencé de manière à arrêter les rouleaux dans une position angulaire o leur secteur plat est parallèle à la surface de la plate-35 forme en vue d'effectuer une phase de pesée. Ainsi, la balance est intégrée au dispositif d'alimentation, que ce soit un dispositif d'alimentation à l'unité ou continue. L'invention s'étend à une machine à affranchir modulaire comportant un module d'affranchissement monté en aval d'un tel dispositif d'alimentation. Dans le cas d'un dispositif d'alimentation continue, cette configuration permet d'obtenir les avantages suivants. Chaque article de courrier se déplace sans interruption entre le moment o il10 est séparé de la pile d'articles de courrier disposée sur la plate-forme (instant o la mesure de sa masse est réalisée) et le moment o il est affranchi, par exemple, par le tambour du module d'affranchissement. La mesure de la masse de l'article de courrier est combinée avec la sépartion de15 cet article d'une pile. Il n'est donc pas nécessaire de marquer un temps d'arrêt supplémentaire pour la mesure de la masse de cet article de courrier au cours de son traitement depuis la phase d'alimentation jusqu'à la phase d'affranchissement de sorte qu'une telle machine modulaire20 est susceptible de traiter des articles de courrier à une cadence très élevée. Elle est maintenant décrite en détail ci-après en référence aux dessins. La figure 1 est une vue en perspective d'une machine & affranchir modulaire comportant un module d'alimentation en enveloppes servant aussi de balance et un module d'affranchissement disposé en aval du module d'alimentation. La figure 2 est une vue en coupe du module d'alimentation de la figure 1 selon la coupe II-II. La figure 3 est une vue en coupe du module d'alimentation de la figure i selon la coupe III-III sur la figure 2. La figure 4 est une vue de dessus du module d'alimentation de la figure 1. La figure 5 est une vue schématique montrant le montage d'un capteur de pesée entre la plate-forme et la base du dispositif d'alimentation servant de balance. Sur les figures 1-4, le module d'alimentation est un module d'alimentation en enveloppes, ou tout autre article de courrier, à l'unité. Il comprend une plate-forme 9 de forme sensiblement rectangulaire munie d'un rebord 8 dit "guide-pli". La plate forme est montée sur une base 12 et sert à recevoir une enveloppe 4 (ou une pile d'enveloppes dans le cas d'un dipositif d'alimentation continue). Des rouleaux d'entrainement 10 sont montés à rotation dans la base 12. Ils servent à faire avancer une enveloppe 4 (figure 1) disposée à plat sur la plate-forme, jusqu'à l'extrémité droite de la plate-forme sur la figure 1. L'enveloppe est donc déplacée sur la plate-forme, par les rouleaux, selon une direction d'avance montrée par la flèche f. Les rouleaux 10 sont alignés axialement en deux rangées de quatre rouleaux (figure 4) et calés angulairement par rapport à cette direction d'avance. Il est entendu que le20 nombre de rouleaux est adapté au type d'article de courrier à traiter et aux dimensions de la plate-forme. Chaque rouleau 10 se présente sous la forme d'un cylindre ayant un secteur 10A circulaire et un secteur complémentaire plat 0lB. Il est monté sur un axe25 d'entralnement rotatif 11. Sur les figures, quatre rouleaux sont montés sur un premier axe et quatre autres rouleaux sont montés sur un second axe parallèle au premier axe. Les deux axes 11 sont montés chacun sur deux paliers 13 solidaires de la base 12. Des fentes 19 sont aménagées dans30 la plate-forme 9 en vis-à- vis de chaque rouleau pour permettre le passage du secteur circulaire 1OA des rouleaux au-travers de la plate-forme 9. Les axes de rotation 11 sont positionné par rapport à la plate-forme et selon la verticale de manière que pour une position angulaire des rouleaux 10 dans laquelle les secteurs plats 10B des rouleaux sont disposés horizontalement, le secteur plat 10B de chaque rouleau fait face à la fente 19 correspondante sans que le rouleau traverse la surface de la plate-forme (c'est-à-dire reste en dessous de la surface de la plate-forme). Pour une autre 5 position angulaire des rouleaux (les secteurs plats 10B des rouleaux ne sont plus disposés horizontalement), le secteur circulaire 10A de chaque rouleau pénètre la fente 19 correspondante (c'est-à-dire fait saillie en dessus de la surface de la plate-forme).10 Un moteur d'entrainement 20 est prévu dans la base 12 pour entraîner en rotation les rouleaux 10 par l'intermédiaire d'un système de transmission. Ce système de transmission comprend une poulie 21 montée sur l'arbre du moteur et deux poulies 14 montées respectivement sur les15 axes 11, la poulie 21 étant couplée aux poulies 14 par une bande d'entraînement 22 engageant les poulies 14 et 21. En variante, la motorisation 20 n'est pas montée dans la base 12 mais dans le module d'affranchissement 2 placé en aval du module d'alimentation 1 (figure 1). Dans ce cas, il est nécessaire de prévoir entre les axes 11 et la motorisation, une transmission mécanique adaptée. Lorsqu'un rouleau occupe sa première position angulaire, son secteur plat 10B n'est pas en contact avec l'enveloppe 4 disposée à plat sur la plate-forme 9. Lorsque25 le rouleau occupe une autre position angulaire, son secteur circulaire 1OA est en contact avec l'enveloppe. Lorsque les rouleaux 10 sont entraînés en rotation, l'enveloppe reposant à plat sur la plate-forme 9 avance par à-coups sur celle-ci du fait que les rouleaux occupent alternativement leur première position et leur seconde position. Dans le cas d'un module d'alimentation continue o la plate-forme 9 sert à recevoir une pile d'enveloppes, cette alternance de positions angulaires des rouleaux 10 facilite la séparation de la dernière enveloppe de la pile d'enveloppes.35 La plate-forme 9 est montée sur la base 12 pour servir aussi de plateau de pesée d'une enveloppe. Dans ce cas, un ou plusieurs capteurs de pesée 30 est ou sont disposés de façon adaptée entre la plate-forme 9 et la base 12. Dans le cas d'un module d'alimentation à l'unité, un seul capteur de pesée suffit. Dans le cas d'un module d'alimentation5 continue, il est préférable de prévoir quatre capteurs de pesée 30, de même sensibilité, qui sont placés respectivement aux quatre coins de la plate-forme. L'avantage d'un tel montage est de pouvoir traiter des piles d'enveloppes de masse importante sans être limité par les10 caractéristiques physiques et/ou géométriques d'un seul capteur de pesée. La figure 5 montre schématiquement le montage d'un capteur 30 entre la plate-forme 9 et la base 12. Le capteur 30 est un capteur à jauges de contrainte comme celui vendu par la société "SCAIME". Il est monté plus précisément entre une colonne 190 de la plate-forme (venue de moulage par exemple) et une colonne 120 de la base (venue de moulage), une de ses deux extrémités étant fixée rigidement à la colonne 190 par des vis 300, l'autre extrémité étant fixée rigidement à la colonne 120 par des20 vis 300. Lorsque la plate- forme 9 est chargée d'une ou d'enveloppes, le capteur 30 se déforme selon la direction verticale sous l'action conjointe des deux colonnes et fournit un signal C représentatif de la masse de la plate- forme avec l'enveloppe ou les enveloppes. Il est à noter que25 le déplacement par déformation du capteur 30 selon la direction verticale est de l'ordre de 3/10 de mm ce qui laisse une grande marge de tolérance pour la variation du diamètre des rouleaux 10 entre leur secteur plat et leur secteur circulaire.30 Le dispositif de pesée constitué par la plate-forme 9 et le ou les capteurs de pesée 30 est découplé du dispositif de transport constitué par la plate-forme et les rouleaux 10. En position de pesée de la plate-forme 9, les rouleaux occupent leur première position angulaire pour ne pas être en contact avec l'enveloppe reposant sur la plate forme. Dans ce cas, le ou chaque capteur de pesée 30 fournit un signal représentatif de la masse du plateau de pesée. Chaque capteur de pesée est avantageusement protégé contre les surcharges excessives du plateau de pesée par une butée 34 agissant entre le capteur et la base 12 de sorte à éviter la détérioration accidentelle du capteur de pesée. La butée 34, faisant partie de la base (et venue de moulage par exemple), est prévue sous l'extrémité du capteur (à 2 ou 3 mm sous celui-ci) fixée à la colonne 190 pour limiter le déplacement par déformation du capteur selon la direction10 verticale. Il est prévu un circuit électronique 50 dans la base 12 qui sert à commander le moteur 20 ou la transmission mécanique de manière à faire tourner les rouleaux 10 pour le transport de l'enveloppe reposant sur la plate-forme 9 et15 l'arrêt de ces rouleaux dans leur première position angulaire (secteur plat 10B horizontal) lorsqu'il s'agit de mesurer la masse de cette enveloppe. Pour arrêter les rouleaux dans leur première position angulaire, le circuit de commande 50 reçoit un signal représentatif de la position angulaire des rouleaux. Ce signal est fourni par une cellule photoélectrique 7 montée dans la base 12 et qui est agencée pour détecter la présence o l'absence d'une fenêtre 6 prévue dans une couronne 5, cette couronne étant montée par exemple sur l'arbre du25 moteur 20. La fenêtre 6 est disposée sur la couronne 5 de manière telle que sa présence est détectée par la cellule 7 lorsque les rouleaux occupent sensiblement leur première position angulaire. Le circuit de commande reçoit aussi le ou les signaux C provenant des capteurs de pesée. Il commande l'arrêt ou la marche du moteur 20 (signal M). Il actionne ou libère aussi un dispositif de freinage agissant sur les axes 11 et permettant un arrêt rapide des rouleaux dans leur première position angulaire.35 Le circuit de commande 50 est de préférence un microprocesseur dont le fonctionnement peut facilement être adapté par chargement d'un programme. En, particulier, la masse d'un article de courrier & peser peut être déterminée de différente façons selon le programme exécuté par le microprocesseur.5 D'abord, si le module d'alimentation est du type & l'unité, le circuit électronique peut être agencé pour déterminer la masse d'une enveloppe déposée sur la plate- forme, directement sur la base du signal C fourni par le ou les capteurs pendant une phase de pesée lorsque les rouleaux10 occupent leur première position. Maintenant, si le module d'alimentation est du type continue, pouvant donc traiter une pile d'enveloppes, le circuit électronique peut être agencé pour déterminer la masse de l'enveloppe du bas de la pile sur la base de la15 différence entre la masse de cette pile d'enveloppes à un instant t, et la masse de cette pile à l'instant t+t', t' étant le temps nécessaire à l'extraction de l'enveloppe du bas de la pile. Il peut encore être agencé pour déterminer la masse ou une fourchette de poids d'une enveloppe déposée seule sur la plate-forme ou faisant partie d'une pile d'enveloppes, sur la base d'une mesure matricielle obtenue par comparaison d'un signal transitoire provenant des capteurs avec une pluralité de signaux transitoires préalablement enregistrés, 25 l'identification étant établie lorsqu'un nombre estimé suffisant de critères de similitude est atteint. Le circuit de commande est agencé pour reconnaître un signal transitoire par empreinte ou signature sur la base d'une comparaison de points représentatifs d'un signal transitoire30 avec une multitude de points préalablement mémorisés suite à l'identification des réponses du ou des capteurs de pesée lorsque le plateau de pesée est soumis à l'excitation dynamique d'une enveloppe en transit. La figure 4 montre un capteur de position 62 qui est prévu pour repérer la position de l'enveloppe (deux types d'enveloppe étant représentés par deux rectangles en traits interrompus 4A et 4B) par rapport au rebord guide-pli 8. Suivant que le capteur 62 détecte la présence ou l'absence de l'enveloppe dans la zone choisie de la plate-forme, le circuit électronique 50 en déduit le bon ou le mauvais5 positionnement de l'enveloppe et commande l'arrêt ou non du moteur en fonction de la détection. La zone de la plate- forme sur laquelle travaille le capteur 62 est choisie de façon à éviter d'une part, un écart important entre le bord de l'enveloppe à peser et le rebord guide-pli 8, et d'autre10 part un débordement de cette enveloppe sur l'extrémité haute (sur la figure 4) de la plate- forme 9. Un tel capteur de position est utile pour éviter un défaut d'alimentation et/ou un défaut de pesée. Un tel module d'alimentation à l'unité ou continue est destiné à équiper la machine à affranchir montrée sur la figure 1 et comprenant un module d'affranchissement 2 muni d'un mécanisme d'impression tel qu'un tambour d'impression par exemple à roues codeuses qui permet l'affranchissement de l'enveloppe sans arrêter son déplacement. Le module20 d'alimentation 1 disposé en amont du module d'affranchissement alimente celui-ci en enveloppes 4 qui lui sont fournies une par une. Lorsque le module d'affranchissement 2 récupère une enveloppe, il reçoit aussi du module d'affranchissement, via une ligne de transfert de25 données numériques par exemple, les paramètres indicatifs de la masse de l'enveloppe. Le module d'affranchissement détermine un montant d'affranchissement qui est imprimé sur l'enveloppe par le tambour d'impression. Ce montant est fonction de la masse de30 l'enveloppe à affranchir mais aussi de ses dimensions. Il est avantageux de déterminer au plus tôt les dimensions de l'enveloppe à affranchir de façon à accélérer la cadence de traitement des enveloppes, notamment lorsque le module d'alimentation est du type continue et comporte un35 séparateur d'enveloppes. Un capteur de position est alors prévu en aval du séparateur sur le chemin de déplacement d'une enveloppe. Il détecte le passage d'une enveloppe en sortie de la plate- forme. Lorsque le bord arrière de l'enveloppe passe devant5 le capteur, celui-ci en informe le circuit électronique qui est agencé pour commander l'arrêt du moteur d'entraînement des rouleaux et empêcher ainsi la sortie de l'enveloppe suivante. Ce capteur de position peut servir également à déterminer la longueur de l'enveloppe dont il détecte le passage. Il est généralement inutile d'obtenir la longueur exacte de l'enveloppe mais seulement une fourchette de longueur dans laquelle se trouve la longueur de cette enveloppe. Un autre capteur de position est prévu en aval de15 la plate-forme, derrière le séparateur, en vue de déterminer encore une fourchette de largeur dans laquelle se trouve la largeur de l'enveloppe. Pour détecter la fourchette d'épaisseur dans laquelle se trouve l'épaisseur de l'enveloppe, il est enfin prévu un capteur du type20 optoélectronique ou potentiométrique à bras oscillant et encodeur de position angulaire coopérant avec un ensemble de rouleaux/contre-rouleaux, classique en soi, disposé en aval du plateau de pesée. Ces rouleaux/contre-rouleaux servent aussi en tant que moyens de transport pour transporter25 chaque enveloppe séparée de la pile en sortie du séparateur vers le module d'affranchissement. Les signaux issus de ces différents capteurs sont transmis directement au module d'affranchissement pour la détermination du montant d'affranchissement. Ils peuvent aussi être traités30 préalablement par le circuit de commande 50. REVENDICATIONS 1.) Un dispositif d'alimentation en articles de courrier pour une machine à affranchir, comprenant une plate-forme (9) destinée à recevoir au moins un article de courrier (4;4A,4B) disposé à plat sur celle-ci et des moyens pour faire avancer l'article de courrier sur la plate-forme jusqu'à une extrémité de celle-ci, caractérisé en ce que lesdits moyens sont agencés de manière à occuper10 alternativement une première position dans laquelle ils restent en dessous de la surface de la plate-forme et une seconde position dans laquelle il font saillie en dessus de la surface de la plate-forme. 2.) Le dispositif selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens sont constitués de rouleaux (10) montés à rotation et ayant chacun un secteur circulaire (1OA) et un secteur plat (10B), les rouleaux étant montés par rapport à la plate-forme de manière que leur secteur plat reste en dessous de la surface de la plate-forme lorsqu'il est sensiblement parallèle à la surface de la plate-forme et leur secteur circulaire fait saillie en dessus de la surface de la plate-forme lorsque leur secteur plat n'est plus parallèle à la surface de la plate-forme.25 3.) Un dispositif selon la revendication 2, dans lequel la plate-forme sert de plateau de pesée et il est prévu des moyens de commande (50) et au moins un capteur de pesée (30) pour délivrer un signal de mesure indicatif de la30 masse du plateau de pesée, le moyen de commande étant agencé pour agencé pour arrêter les rouleaux dans une position angulaire o leur secteur plat est parallèle à la surface de la plateforme en vue d'effectuer une phase de pesée. 4.) Le dispositif selon la revendication 3, dans lequel le capteur de pesée (30) est protégé contre des surcharges excessives du plateau de pesée par au moins une butée. 5.) Le dispositif selon la revendication 3, dans lequel le moyen de commande (50) est agencé pour déterminer la masse d'un article de courrier disposé sur la plate-forme sur la base du signal de mesure obtenu pendant une phase de pesée. 6.) Le dispositif selon la revendication 3, dans lequel le moyen de commande (50) est agencé pour déterminer la masse d'un article de courrier disposé sur la plate-forme sur la base de la différence entre la masse d'une pile d'articles de courrier comprenant l'article de courrier et15 reposant à un instant t sur la plate-forme, et la masse de cette pile à l'instant t+t', t' étant le temps nécessaire à l'extraction de l'article de courrier de la pile. 7.) Le dispositif selon la revendication 3, dans lequel le moyen de commande (50) est agencé pour déterminer la masse d'un article de courrier disposé sur la plate-forme ou une fourchette de poids correspondante sur la base d'une mesure matricielle obtenue par comparaison d'un signal transitoire induit par le capteur avec une pluralité de25 signaux transitoires préalablement enregistrés, l'identification étant établie lorsqu'un nombre estimé suffisant de critères de similitude est atteint. 8.) le dispositif selon la revendication 7, dans lequel le moyen de commande (50) est agencé pour reconnaître le signal transitoire par empreinte ou signature et sur la base d'une comparaison de points représentatifs d'un signal transitoire avec une multitude de points préalablement mémorisés suite à l'identification des réponses du capteur35 de pesée lorsque le plateau de pesée est soumis à l'excitation dynamique d'un article de courrier en transit. * r 9.) Le dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel il est prévu un premier capteur (62) de position en vue de détecter un mauvais positionnement de l'article de courrier sur la plate-forme pendant la phase de pesée. 10.) Le dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel il est prévu des seconds capteurs de position en vue de déterminer les dimensions de l'article de courrier disposé sur la plate- forme. 11.) Une machine à affranchir modulaire comprenant un module d'alimentation (1) selon l'une des revendications 1 à et un module d'affranchissement (2) en aval du module d'alimentation et servi en articles de courrier par celui- ci.