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L'invention est relative aux mécanismes d'agrafage ou brochage tournants, pour brocher ou agrafer ensemble des 'bandes (ou feuilles) telles que celles débitées par une machine d'impression.
L'invention a plus spécialement trait aux mécanismes de brochage ou agrafage comprenant un cylindre à poinçon pourvu d'un poinçon qui, lors- que le cylindre tourne, introduit une longueur de fil destiné à former une agrafe dans une matrice de formation d'agrafe d'un cylindre à matrice tour- nant,l'agrafe étant transportée dans la matrice à une position d'agrafage ou brochage, où elle est éjectée et engagée ou repoussée dans les bandes ou feuilles à agrafer ou brocher ; l'agrafe est refermée ou rivée sur une enclume d'un troisième cylindre tournant, entre lequel et le cylindre à matrice passent les bandes ou feuilles à agrafer ou brocher.
Conformément à une caractéristique de l'invention, le cylindre à matrice est équipé d'un élément composant d'entraînement d'agrafe, déplaça- ble diamétralement dans le cylindre entre des butées limites, et qui pré- sente au moins une der ses extrémités;au poinçon de manière que l'élément composant soit déplacé par le poinçon pour éjecter et conduire, par son autre extrémité, une agrafe formée par le poinçon au cours d'une partie an- térieure de la rotation du cylindre à matrice; de plus, des tampons* amortis- seurs de chocs sont interposés entre l'élément composant et ses butées pour absorber les chocs d'impacts.
Un tel mécanisme de brochage ou agrafage doit fonctionner aux vitesses élevées des machines d'impression rotatives modernes ; le taux ou degré de vibration de l'élément composant sera par conséquent très élevé et l'élément composant sera suceptible de destruction par fatigue en raison des impacts de chocs inverses à haute fréquence ; il a toutefois été cons- - taté que les tampons protègent l'élément composant contre l'endommagement à cet égard.
L'agencement de l'élément composant peat être tel que deux agra- fes soient formées et entraînées durant chaque rotation du cylindre à matri- ce, ce qui nécessite que les deux extrémités de l'élément composant soient engagées en succession par le poinçon pour'former une agrafe à une extrémité et entraîner l'agrafe préformée à l'autre extrémité ; en pareil cas, le poinçon seul meut l'élément composant d'abord dans un sens et ensuite dans l'autre sens.
Dans d'autres cas, il suffit de former et d'entraîner une agrafe durant chaque rotation du cylindre à matrice : en pareil cas également l'é- lément composant pourrait être déplacé dans les deux sens par le poinçon agissant d'abord pour former une agrafe contre une extrémité de l'élément composant et, ultérieurement, contre l'autre extrémité, pour entraîner la dite agrafe, il est toutefois préférable que le déplacement d'entraînement d'agrafe de l'élément composant soit effectué à l'encontre de l'action d'un dispositif élastique de rappel ;
en pareil cas, le déplacement de l'élément composant pourrait être limité par la butée de mouvement de retour, de ma- nière que l'extrémité appropriée ne soit pas engagée par le poinçon mais vienne se placer à fleur de la base de l'agrafe lorsque celle-ci est formée par le poinçon dans l'évidement. '
La matrice de formation d'agrafe du cylindre à matrice est conve- nablement formée entre des blocs à joues comportant des rainures radiales, dans laquelle le poinçon repousse ou plie une longueur de fil dans la forme en U requise avec les branches de l'U disposées dans les rainures.
On peut avoir recours à l'engagement de friction entre les bran-. ches de l'agrafe et la matrice pour maintenir l'agrafe en place (après que le poinçon s'est retiré dé la matrice) alors que l'agrafe est conduite cir-.
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culairement dans la position d'éjection : toutefois il est préférable de munir la matrice d'un doigt élastique qui est dévié ou déplacé lorsque le poinçon pénètre dans la matrice au cours de 1%1.opération de formation de l'agrafe, et qui réagit lorsque le poinçon se retire de la matrice pour exer- cer une retenue qui est suffisante pour maintenir l'agrafe dans la matrice.
Le poinçon peut être fixé à son cylindre :'toutefois, comme l'élé- ment composant d'entraînement d'agrafe est de longueur fixe et que ses extré- mités sont présentées successivement aux bandes ou feuilles qui passent entre les cylindres à matrice et à enclume, la position radiale de celle des extré- mités de l'élément composant qui est présentée à, et engagée par le poinçon dépendra de l'épaisseur des bandes ou feuilles, et cette épaisseur peut va- rier d'un produit à l'autre. Egalement, dans l'opération d'entraînement de l'agrafe, des bandesde différentes opérations ou fabrications peuvent ré- sister à des degrés différents à l'action de compression du poinçon.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le poin- çon est monté dans le cylindre à poinçon pour y avoir un mouvement de va et vient limité, de manière que le poinçon puisse s'adapter de lui-même à la position de l'extrémité de l'élément composant qu'il engage ; le poinçon peut être soumis à une légère action élastique le sollicitant dans une posi- tion normale.
Le poinçon peut s'adapter de lui-même automatiquement, ou "céder", à la position occupée par l'extrémité de l'organe composant alors que ces deux organes se meuvent dans leurs orbites circulaires -en coopération ; on évite ainsi l'obligation d'un ajustement radial soigné du poinçon qui se- rait sinon nécessaire. De plus, l'agencement de l'invention procure la certitude d'obtenir une agrafe bien formée sans danger de surcompression des parties intéressées et du risque de rupture qui en résulte.
Le poinçon et la matrice peuvent être agencés pour former des agra- fes dont la branche de base est disposée suivant la longueur du cylindre pour exécuter un brochage ou agrafage transversal, ou bien transversalement au cylindre pour exécuter un brochage ou agrafage longitudinal. En outre, le mécanisme peut être agencé pour brocher ou agrafer ce que l'on dénomme des produits "collectés" et "non collectés".
Les dessins annexés illustrent une machine comportant les deux caractéristiques de l'invention. Sur les dessins :
Fig. 1 est une vue schématique de l'extrémité de sortie ou de distribution d'une machine d'impression équipée du mécanisme de brochage ou agrafage de l'invention :
Fig. 2 est une élévation en bout locale, à échelle agrandie, du mécanisme de brochage ou agrafage ;
Fig. 3 est une vue en plan et coupe du mécanisme, en regardant approximativement suivant la direction de la flèche III dans la fig. 2 ;
Fig. 4 et 5 sont des vues en coupe, montrant les parties ou orga- nes dans différentes positions.
Fig. 6 est une élévation en bout-locale du mécanisme de coupe du fil d'agrafe ; et
Fig. 7 est une vue perpective montrant la matrice de formation d'agrafe, et 1'agencement permettant le brochage ou agrafage de produits "collectés" et "non collectés".
En se référant tout d'abord à la fig. 1 cette figure:illustre une forme ou disposition bien connue de l'extrémité de sortie ou de distri- bution d'une machine d'impression.- Elle comprend deux cylindres 1, 2 entre
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lesquels passent les bandes associées W, à 'brocher ou agrafer, le cylindre 1 ayant des couteaux 3, 4 et le cylindre 2 des blocs de coupe 5, 6, les cou- teaux et les blocs servant à couper les bandes en longueurs appropriées aux produits fabriqués.
Les bandes ou feuilles sont amenées à un cylindre collecteur 7 comportant des dispositifs de prise 8, 9 ,10 et des lampes de pliage 11,
12,13 qui agissent pour plier les longueurs de feuilles découpées des ban- des W dans des rouleaux plieurs 14,15. En marche dénommée "non collectée" les longueurs de feuilles passent directement aux rouleaux plieurs ; dans le cas d'une marche "collectée" les dispositifs de prise 8, 9 , 10 sont action.- nés de manière que toute autre longueur de feuille coupée de la bande asso- ciée est entraînée circulairement avec le cylindre collecteur 7 et assem- blée avec d'autres longueurs de feuilles pour former un produit "collecté" qui passe alors aux cylindres plieurs.
La présente invention concerne le mécanisme grâce auquel les lon- gueurs de feuilles associées (qu'elles soient "collectées" ou "non collec- tées") sont brochées ou agrafées ensemble. Ce mécanisme comprend un cylindre
16 qui sera dénommé le cylindre à matrice et un cylindre 17 qui sera dénom- mé le cylindre à poinçon.
Au cylindre à matrice est amenée une longueur de fil d'agrafe 18 qui est tiré d'une bobine d'approvisionnement par des rouleaux d'alimentation 20, 21. Ce fil est avancé continuellement entre le cylindre 16 et une pla- que de contrôle 22 et au delà d'un couteau 23 qui, lorsque le cylindre tour- ne, est actionné par un heurtoir 24 du cylindre pour sectionner une longueur d'agrafe de fil de l'extrémité avant du fil 18.
Le cylindre à matrice 16 est également pourvu de becs de prise de fil 25, 26, disposés de chaque'côté d'un évidement conformateur d'agrafe 27, ayant des parois latérales munies d'évidements ou rainures de réception de fil 28'. Comme on peut le voir sur la fig. 7, la longueur de fil L, lorsqu'elle est prise par les becs 25, 26 est disposée, pour enjamber l'évi- dement 27, ceci se produisant lorsque les becs passent au droit de la ligne d'alimentation du fil.
Le cylindre à poinçon 17 comporte un poinçon 29 et, lorsque le cylindre tourne de façon continue, le poinçon tourne dans l'évidement 27 à la manière d'une dent d'engrenage,en prise. Ce faisant, le poinçon refoule la longueur L de fil dans l'évidement pour former l'agrafe en U bien connue.
Dans le cylindre à matrice 16 est disposé un élément composant ou. plongeur, à deux extrémités actives 28, qui peut coulisser diamétralement : une ex- trémité de cet élément composant forme une paroi de base de l'évidement 27 au moment où le poinçon 29 refoule le fil dans l'évidement. L'agrafe formée est conduite circulairement par la rotation du cylindre à matrice 16 jus- qu'au momet où l'extrémité de l'élément composant coïncide avec une matrice de serrage ou rivétage 30 du cylindre collecteur 7. Le cylindre à poinçon 17 tourne à une vitesse qui est deux fois la vitesse angulaire du cylindre à matrice 16 et, par conséquent, lorsque l'élément composant 28 coïncide à une extrémité avec la matrice de serrage ou de rivetage, l'autre extrémi- té coïncide avec le poinçon 29.
Il en résulte que le poinçon déplace l'élé- ment oomposnt 28, qui éjecte l'agrafe précédemment formée et repousse ses branches à travers les bandes ou feuilles, les branches de l'agrafe étant repliées ou rabattues par la matrice de serrage ou de rivetage 30 pour com- pléter l'opération de brochage ou d'agrafage,
En se référant spécialement aux figures 4 et 5 qui montrent l'é- lément composant à deux extrémités actives 28, le mouvement diamétral de l'élément composant est nécessairement limité dans le cylindre à matrice 16, et ceci est réalisé, dans la construction représentée, en établissant l'élé-
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ment composant avec une bride ou collier 31 et en munissant le cylindre de deux butées 32, 33.
Si l'on permettait à la lride ou collier d'engager directement les butées, l'élément composant seraitsuoeptible de destruction par fatigue due aux chocs, mais on évite ceci en interposant entre la bride ou collier 31 et les deux butées 32, 33, des tampons amortisseurs de chocs 34, 35, qui peuvent être constitués par des blocs ou bien, comme représenté par des anneaux en caoutchouc enfilés sur lrélément composant. La distance entre les butées peut être légèrement plus grande que la longueur hors tout des amortisseurs, de manière à permettre à l'élément composant 28 un léger mouvement non amorti dans les deux sens.
Les butées 32, 33 sont formées par les parois terminales de bu- selures du cylindre à matrice 16 et, à l'effet de réduire plus encore les chocs d'impacts, ces extrémités peuvent être garnies de,-matière plastique .-renforcée par du tissu et appliquée sous forme de rondelles 36.
Dans la construction particulière représentée, une seule agrafe est formée et conduite par le poinçon durant chaque rotation du cylindre à matrice 16. Dans ce cas une extrémité seulement de l'élément composant 28 doit être soumise à l'impact du poinçon 29, l'autre extrémité, alors qu'elle forme la base de l'évidement conformateur d'agrafe, touchant juste la bran= che transversale de l'agrafe en U lorsque celle-ci est confDDmée par le poin- çon. Ceci nécessite que la butée 33 soit placée de manière appropriée pour maintenir l'élément composant comme il est illustré dans la fig. 4, qui mon- tre les parties ou organes à la fin de l'opération de conformation-de l'agra- fe.
Il en résulte également l'obligation, commelle poinçon meut l'élément composant 28 dans un sens seulement jusqu'à la limite imposée par la butée 32, de prévoir des moyens pour ramener l'élément composant 28 de manière qu'il soit prêt pour l'opération suivante de forma tien'et de déplacement d'agrafe. Ceci est obtenu, dans la construction représentée, par un ressort de rappel 37 ; ce ressort est de préférence enroulé plus serré à ses extré- mités que dans sa partie intermédiaire.
Dans le cas où deux agrafes sont formées et déplacées à chaque rotation, l'élément composant 28 aura ses deux extrémités déplacées par le poinçon 29 qui forme simultanément l'agrafe contre une extrémité, laquelle est déplacée de manière que l'autre extrémité déplacé et éjecte l'agrafe précédemment conformée par le poinçon. Dans ce cas l'élément composant ne nécessite aucun ressort de rappel)37 car il est déplacé d'abord dans un sens et ensuite dans l'autre par le poinçon.
La position de l'extrémité d'entraînement de l'élément composant
28 (c'est-à-dire l'extrémité de gauche dans la position d'entraînement mon- trée fig. 5) dépendra dans une certainemesure de l'épaisseur des bandes ou feuilles et de la résistance du papier à l'insertion de l'agrafe : l'élément composant 28 étant de longueur fixe, son autre extrémité qui doit être en- gagée par le poinçon 29 variera par conséquent quant à sa position de pré- sentation au poinçon.
Afin de permettre au poinçon de s'adapter de lui-même a de telles variations, en évitant ainsi un ajustement précis des parties ou organes, le poinçon peut, comme il est représenté, être monté dans le cylindre à poinçon 17, de manière à exécuter un mouvement radial libre limité, de préférence à l'encontre de l'action d'un léger ressort d'asservissement 38. L'amplitude du mouvement du poinçon peut être de l'ordre d'environ 1,5 mm que l'on a constaté adéquate pour le but considéréo
Dans l'agencement représenté, la ou les parois latérales de la matrice ou évidement 27 peut oupeuvent comprendre un doigt à ressort 27' comme il est montré pour une paroi dans la figure 7, le ou les doigts ser- vant à maintenir l'agrafe formée dans l'évidement lorsque le poinçon 29 se
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retire.
Comme il a été indiqué, le mécanisme peut être agencé pour bro- cher ou agrafer des -produits "collectés" et "non collectés". Ceci s'obtient en s'arrangeant pour que, premièrement la vitesse d'amenée du fil 18 soit variable, étant réglée à une vitesse pour une marche "collectée" et à deux fois cette vitesse pour une marche "non collectée". A cet effet, les rouleaux d'alimentation du fil, 20, 21, sont agencés pour être entraînés par une com- mande à vitesse variable, actionnée à partir de l'arbre d'un des cylindres
7 ou 16.
Secondement, les becs de prise du fil 25, 26 sont contrôlés de manière qu'une longueur de fil soit prise soit durant chaque deux rotations du cylindre à matrice 16 (pour brocher ou agrafer un produit collecté) ou durant chaque rotation du cylindre (pour un produit non collecté), et le couteau 23 est actionné de façon analogue pour couper une'longueur d'agrafe du fil une fois durant chaque deux rotations du cylindre à matrice soit du- rant chaque rotation.
Pour réaliser ceci, l'un des deux becs, c'est-à-dire le bec 25, et le heurtoir,24 qui actionne le couteau 23, sont tous deux portés par un bras 39, monté sur un arbre 40 pivoté dans le cylindre à matrice 16. L'ar- bre 40 comporte un second bras 41 pourvu d'un rouleau ou galet 42 contrôlé par une came 43. Cette came peut être soit entraînée enrrotation (par une commande non représentée) à partir du cylindre à matrice pour tourner à demi-vitesse du cylindre, soit être verrouillée au cylindre.
Lorsque la came tourne, elle bascule le bras 39 vers l'intérieur durant une rotation du cylindre à matrice et vers l'extérieur durant la ro- tation suivante : ceci meut le heurtoir 24 à l'écart du couteau 23 et le bec 25 à l'écart du fil 18 durant une rotation du cylindre à matrice, de sorte que la longueur de fil n'est pas coupée et que la longueur de fil n'est pas prise par le bec ; durant la rotation suivante du cylindre à matri- ce, la came qui tourne plus lentement bascule le bras 39 pour mouvoir le heur- toir et le bec vers l'extérieur, de sorte que le couteau 23 est actionné pour couper une longueur de fil et le bec 25 est actionné pour prendre la longueur coupée et pour l'entrainer circulairement dans la position de forma- tion de l'agrafe en coïncidence avec le poinçon 29.
Lorsque la came 43 est verrouillée sur le cylindre à matrice 16, le bras 39 est maintenu dans sa position extérieure, de sorte que le heurtoir, 24 actionne le couteau durant chaque rotation du cylindre à matrice, et le bec 25 est maintenu en position de prise de la longueur coupée de fil égale- ment durant chaque rotation du cylindre à matrice.
La disposition constructive montrée aux dessins est destinée à insérer deux agrafes en alignement à travers lesbandes ou feuilles à brocher ou agrafer : dans ce but le mécanisme décrit est dédoublé comme montré fig.3, mais il n'y a toutefois qu'une seule came 43 pour actionner un arbre unique 46 comportant, y montés, deux bras' 39) un pour chaque mécanisme.
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