La présente invention concerne une assembleuse de feuilles, en particulier une assembleuse de feuilles comprenant un bâti, une pluralité de cases superposées dans ce bâti pour le chargement de piles de papier, chaque case étant équipée d'un dispositif d'éjection de feuilles individuelles et d'un dispositif de transfert, et un convoyeur vertical adjacent aux dispositifs de transfert des cases pour recevoir, par l'intermédiaire des dispositifs de transfert, des feuilles éjectées de leur case et pour les acheminer vers un poste d'assemblage.
Dans les assembleuses connues de ce genre (US-A-2,821,384), le dispositif d'éjection de chaque case comprend un bras mobile qui présente une tête d'aspiration à son extrémité, au voisinage du bord avant des feuilles. Dans chaque cycle d'éjection, la tête d'aspiration s'approche de la face de la feuille supérieure pour l'aspirer. Ensuite, la tête d'aspiration avec le bord avant de la feuille est soulevée par soulèvement du levier, et le bord avant de la feuille est dirigé dans la fente formée entre un rouleau entraîné en rotation et un galet de pinçage. Dès que la feuille est prise entre le rouleau et le galet, elle est avancée vers le convoyeur vertical et défléchie parallèlement à celui-ci pour être ensuite transportée vers une station d'assemblage.
Les assembleuses verticales, dans lesquelles les cases sont donc superposées dans le bâti, sont avantageuses puisqu'elles occupent peu de surface dans un local. Le passage de chaque feuille de la position horizontale ou légèrement inclinée dans sa case, vers la position verticale sur le convoyeur implique toutefois un mouvement complexe selon une trajectoire qui comporte un point d'inflexion suivi par un renvoi d'un angle qui peut dépasser 90°. La feuille est donc fortement sollicitée en courbure autour de son axe transversal. Pour ne pas mettre en cause la fiabilité de la machine malgré ces difficultés, on est amené à en modérer la cadence. Par ailleurs, la gamme de papier qui peut être manipulée dans une telle assembleuse de feuilles est assez limitée puisque les feuilles doivent être suffisamment rigides pour ne pas trop fléchir lors de leur soulèvement par une ou plusieurs têtes d'aspiration, mais suffisamment souples pour n'offrir que peu de résistance à la flexion autour de leur axe transversal.
Dans l'assembleuse de feuilles suivant la présente invention, ces difficultés sont évitées dans une large mesure. Suivant l'invention, le dispositif d'éjection comprend au moins un ruban perforé sans fin monté sur deux rouleaux de renvoi espacés et une chambre à dépression entourée par le ruban et ayant des ouvertures de passage d'air distribuées dans la paroi inférieure qui est adjacente à la face interne du brin inférieur du ruban, la face opposée du bras inférieur du ruban étant située en regard de la feuille supérieure de la pile parallèlement à celle-ci et à une distance essentiellement maintenue constante par un plateau mobile sur lequel repose la pile. Le ruban perforé assume une fonction triple: tout d'abord, il sépare, par aspiration, la feuille supérieure de la pile. Ensuite, la feuille s'appliquant essentiellement sur toute la longueur du brin inférieur du ruban, elle est maintenue dans une position horizontale avant d'être présentée au dispositif de transfert chargé de la faire passer sur le convoyeur vertical. La troisième fonction consiste à avancer la feuille, toujours en position horizontale, vers le dispositif de transfert. Ainsi, la trajectoire de la feuille se compose d'une première phase dans laquelle elle est soulevée tout en restant dans une position horizontale, du moins dans sa partie présentée ultérieurement au dispositif de transfert, une deuxième phase dans laquelle elle est avancée vers le convoyeur vertical tout en maintenant sa position horizontale, une troisième phase de déflexion et de renvoi pour être alignée avec le convoyeur vertical, et une quatrième phase d'évacuation par le convoyeur dans un plan vertical. Par rapport aux assembleuses connues, cette trajectoire est plus directe et implique moins de flexions de la feuille, surtout lors de la phase critique de séparation de la feuille supérieure et de son passage au dispositif de transfert. Ce perfectionnement a permis d'augmenter de manière étonnante la cadence de l'assembleuse, pour un papier de même qualité donnée. En outre, la gamme des papiers qui peuvent être manipulés dans l'assembleuse a pu être fortement étendue par rapport aux assembleuses connues. En effet, on parvient à manipuler des papiers assez rigides ou même des cartons. Un autre avantage étonnant de l'assembleuse consiste à pouvoir manipuler des papiers d'une largeur variable et même des papiers dont la largeur dépasse considérablement la largeur du ruban perforé. L'assembleuse suivant l'invention présente donc une grande flexibilité en ce qui concerne la qualité et les dimensions des papiers, un rendement important et un encombrement faible grâce à la superposition des cases.
On connaît certes déjà un dispositif d'éjection de feuilles du type à ruban perforé et chambre de dépression (EP-A-0 465 062), mais dans le cadre d'une imprimante où la cadence des feuilles est limitée par la performance de l'imprimante.
Le dispositif de transfert est de préférence réalisé par un rouleau d'entraînement, mis en rotation permanente, et au moins un galet de pinçage, la fente formée entre le rouleau et le galet étant essentiellement située dans le plan du brin inférieur du ruban perforé. Ainsi, peu après le décollement du bord avant du ruban perforé, il est engagé par le rouleau d'entraînement et le galet de pinçage. A partir de ce moment, le mouvement de la feuille est positivement contrôlé aussi bien en ce qui concerne sa trajectoire et la synchronisation avec le mouvement des autres feuilles.
Pour réduire au minimum le nombre de passages de la feuille d'un mécanisme de transport à un autre, la périphérie du rouleau d'entraînement est de préférence adjacente à une courroie verticale de transport du convoyeur dont la face opposée au rouleau d'entraînement est en appui sur un rouleau de soutien, un élément de déflexion étant associé à la périphérie du rouleau d'entraînement pour diriger le bord avant d'une feuille avancée par le rouleau de transport, dans une fente formée entre celui-ci et la courroie du convoyeur.
Pour minimiser toute tendance de la feuille à dévier latéralement de sa trajectoire, on prévoit, selon une autre particularité de l'invention, que le dispositif d'éjection, le dispositif de transfert et le convoyeur soient agencés de façon telle qu'une feuille, séparée de sa pile et adhérant par aspiration à la face inférieure du ruban, avancée par le ruban vers le dispositif de transfert, prise en charge par celui-ci et transférée vers le convoyeur, adhère encore au ruban au moins par son bord arrière au moment de sa prise en charge par le convoyeur.
L'un des problèmes qu'il faut maîtriser dans une assembleuse de feuilles est celui de la séparation fiable de la feuille supérieure de sa pile. Ce problème se pose notamment lorsqu'on utilise un ruban perforé pour aspirer la feuille puisque le courant d'air montant ainsi créé a tendance à soulever plusieurs feuilles à la fois. Pour pallier cet inconvénient, il est prévu, suivant l'invention, qu'un flux d'air soit dirigé dans un espace créé entre la face inférieure du ruban perforé et la face de la feuille supérieure de la pile aspirée contre le ruban, par au moins un élément annulaire d'écartement qui s'étend parallèlement au ruban et dont l'épaisseur est supérieure à celle du ruban, de manière à introduire une déformation locale de la feuille qui est orientée dans le sens longitudinal de celle-ci. De préférence, l'élément d'écartement est constitué par une courroie sans fin engagée autour des deux rouleaux de renvoi.
D'autre détails et particularités de l'invention ressortiront de la description suivante, avec référence aux dessins annexés dans lesquels:
L'assembleuse de feuilles représentée schématiquement à la fig. 1 comprend un bâti d'une forme généralement prismatique. Le bâti 10 comporte une embase 12, montée sur des rouleaux, un montant 14 et une paroi verticale 16, les extrémités supérieures du montant 14 et de la paroi 16 étant réunies par un couvercle 18. L'embase 12 présente une forme rectangulaire, et le couvercle 18 une forme polygonale, dérivée d'un rectangle dont un côté est coupé, en formant un côté oblique 18a. Dans l'espace situé en dessous de ce côté 18a sont disposées une série de cases superposées 20 pour le chargement de piles de papier. Ces cases 20 sont identiques et comportent chacune un plateau verticalement mobile 22 sur lesquels reposent les piles de papier. Les plateaux 22 font saillie latéralement de l'espace situé en dessous du couvercle 18, en dépassant éventuellement la projection de l'embase 12. Ainsi, les cases 20 sont donc librement accessibles par au moins deux côtés 20a et 20b de l'assembleuse.
L'embase 12 porte un boîtier 24 dans lequel sont agencés divers mécanismes de commande et d'entraînement de l'assembleuse. Dans l'espace compris entre le montant 14 et la paroi 16, du côté opposé aux cases 20, est agencé un convoyeur vertical 26 dont la fonction consiste à évacuer les feuilles éjectées de leurs cases 20, vers un poste d'assemblage qui ne sera pas décrit puisqu'il ne fait pas partie de l'invention.
Chaque case 20 comporte un dispositif d'éjection de feuilles individuelles, qui sera maintenant décrit en référence à la fig. 2.
On retrouve à la fig. 2 le plateau mobile 22 sur lequel repose une pile de papier 28. Un palpeur 30 est prévu pour détecter le niveau de la feuille supérieure de la pile 28 et pour engendrer un signal de commande dès que le niveau de la feuille supérieure a diminué d'une valeur prédéterminée. Ce signal de commande déclenche le fonctionnement d'un mécanisme de levage, non représenté, qui soulève le plateau 22 en réponse au signal de commande, de manière à maintenir essentiellement constant le niveau de la feuille supérieure de la pile 28.
Le bord avant de chaque feuille de la pile 28 est en appui sur une butée 32 fixe qui s'étend jusqu'à une hauteur légèrement supérieure au niveau de la feuille supérieure de la pile 28.
Plusieurs rubans perforés sans fin 34 sont montés sur deux rouleaux de renvoi 36, 38 dont les axes sont espacés dans un même plan horizontal. Le rouleau 36 est monté fou, et le rouleau 38 est sélectivement entraîné en rotation par l'activation d'un mécanisme d'embrayage disposé à l'intérieur du montant 14, comme schématiquement suggéré à la fig. 1. Le brin inférieur 34a de chaque ruban perforé 34 est situé dans un plan parallèle à celui de la feuille supérieure de la pile 28, et à distance sensiblement constante d'environ 10 mm. Une ou plusieurs tuyères 40 sont prévues pour envoyer un flux d'air dans l'espace situé en dessous du brin inférieur 34a des rubans perforés 34, en passant par dessus l'arrête supérieure de la butée 32. Additionnellement, des orifices latéraux et/ou frontaux 42 permettent de souffler de l'air sur la tranche de la pile 28 pour provoquer une séparation primaire des feuilles.
Comme il ressort de la fig. 3, qui est une vue de détail montrant le plateau mobile 22, le rouleau de renvoi 38 et un nombre total de six rubans perforés 34 disposés parallèlement et à faible distance les uns des autres, une courroie sans fin à section ronde 44 est également montée sur les rouleaux 36, 38 au milieu des rubans perforés 34. Le diamètre de la section de cette courroie 44 est supérieur à l'épaisseur des rubans perforés 34, comme il ressort également de la fig. 3.
Une chambre à dépression 46 est formée par un caisson 48 logé dans l'espace entouré par les rubans perforés 34. Le caisson 48, dont l'espace intérieur est sélectivement mis en communication avec un dispositif d'aspiration, présente à sa face adjacente au brin inférieur 30a des rubans perforés 34, des ouvertures de passage d'air distribuées de façon appropriée pour permettre l'aspiration de la feuille supérieure à travers les ouvertures des rubans perforés 34 et les fentes existant entre leurs bords adjacents.
Le convoyeur vertical comprend une ou plusieurs courroies sans fin 50 montées sur deux rouleaux de renvoi 52, 54 dont les axes sont espacés dans un plan vertical et dont l'un, de préférence 54, est moteur. Dans l'espace compris entre chaque case 20 et le convoyeur 26 est disposé un dispositif de transfert constitué d'un rouleau d'entraînement 56 mis en rotation permanente et un galet de pinçage 58 sollicité par un ressort en contact avec la périphérie du rouleau d'entraînement 56. La courroie 50 est tangentiellement en contact avec la périphérie de chaque rouleau d'entraînement 56, et la face opposée de la courroie est en appui sur un rouleau de soutien 60. Des tôles de guidage 62, 64 sont prévues en amont du rouleau d'entraînement 56 pour assurer un passage correct du bord avant d'une feuille avancée par les rubans perforés 34, dans la fente formée entre la périphérie du rouleau 54 et celle du galet de pinçage 58. Une tôle de déflexion 66 est prévue en aval du rouleau d'entraînement 56 pour assurer la déflexion du bord avant d'une feuille avancée par le rouleau d'entraînement 56, vers le trajet vertical du convoyeur 26.
En fonctionnement, un nombre approprié des cases 20 sont chargées de piles de papier. L'assembleuse travaille par cycles successifs d'assemblage, selon un programme géré par une unité de commande qui ne fait partie de l'invention et qui ne sera donc pas décrite en détail. Les plateaux 22 des cases chargées de piles sont montés au niveau nécessaire pour que la feuille supérieure de la pile ait une distance prédéterminée, d'environ 10 mm, par exemple, du brin inférieur 34a des rubans perforés 34. Ensuite, la chambre à dépression 46 est mise en communication avec un disposif d'aspiration. Simultanément, des souffleries alimentent les tuyères 40 et les ouvertures 42 pour faciliter la séparation des feuilles. La feuille supérieure 28a de la pile 28 (fig. 3) est aspirée à travers les ouvertures des rubans perforés 34, se détache de la pile 28 et vient s'appliquer contre la face inférieure du brin 34a des rubans 34. Dans cette position, comme il ressort de la fig. 3, la courroie 44 provoque une déformation locale de la feuille 28a orientée dans le sens longitudinal de celle-ci. Ainsi, un espace se crée entre la face inférieure de la feuille 28a et la face opposée de la feuille suivante 28b de la pile 28, et un flux d'air est soufflé dans cet espace par les tuyères 40. Ce flux d'air provoque une séparation nette entre les feuilles 28a et 28b, dans le sens vertical. Ensuite, lorsque les rouleaux de renvoi 36, 38 sont mis en rotation par l'enclechement d'un embrayage, et la feuille supérieure 28a est avancée en direction du rouleau d'entraînement 56, la feuille successive 28b est empêchée d'être entraînée, par appui de son bord avant contre la butée 32, dont la hauteur dépasse le niveau du brin inférieur de la courroie 44. La feuille 28b, bien qu'elle soit également soulevée par l'action de l'aspiration, est donc positivement arrêtée par la butée 32. On voit donc que le dispositif d'éjection assure une individualisation très fiable des feuilles de la pile 28.
La feuille supérieure ainsi individualisée se trouve appliquée contre la face opposée du brin inférieur 34a des rubans perforés 34, et est donc située dans un plan horizontal avant d'être présentée à la fente formée entre le rouleau d'entraînement 56 et le galet de pinçage 58, cette fente se trouvant essentiellement dans le même plan horizontal. Dès que le bord avant de la feuille entre dans cette fente, la feuille est positivement prise en charge et avancée par le dispositif de transfert constitué par le rouleau 56 et le galet 58. Ensuite, le bord avant de la feuille est incliné vers le bas par la tôle de déflexion 66 et rencontre la courroie 50, pour être ensuite engagé dans la fente formée entre celle-ci et la périphérie du rouleau 56. Par l'action combinée du rouleau d'entraînement 56 et de la courroie 50 mise en mouvement par rotation des rouleaux de renvoi 52 et 54, la feuille est ensuite prise en charge par le convoyeur 26 pour être amenée à la station d'assemblage. Dès que les feuilles sont prises en charge par le convoyeur vertical 26, la communication de la chambre à dépression 46 avec le dispositif d'aspiration est arrêtée, de telle sorte que l'aspiration se termine. En même temps, ou peu après ce moment, l'entraînement des rubans perforés 34 est arrêté pour éviter que la feuille suivante ne soit prématurément avancée.
Aux cycles suivants, les mêmes opérations sont répétées.