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" Perfectionnements relatifs aux machines à relier "
La présente invention se rapporte'à la reliure.
Lorsque l'on a cousu et empilé les parties (ou cahiers) d'un livre pour le relier, l'épaisseur du paquet est plus grande que celle qui est généralement désirable dans le li- vre relié et est, en outre, plus grande du côté du dos que du côté de la gouttière . Dans le but de supprimer le "ren- flement" du côté du dos et de réduire l'épaisseur totale du paquet, on comprime ou on "serre" habituellement le pa- quet avant de le relier. D'ordinaire, on effectue le "serrage " dans une presse pourvue d'une tête animée,d'une manière continue, d'un mouvement de va-et-vient vertical au-dessous de laquelle on fait avancer les paquets à la main.
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Afin d'être efficace, il faut que le "serrage" expulse l'air d'entre les pages. On doit veiller à ne pas emprisonner d'air entre les pages au cours du "serrage", car un tel air emprisonné peut amener le chiffonnage ou même l'éclatement des pages- L'opérateur s'en assure en présentant le paquet à la presse avec les côtés dos en premier, de manière qu'environ la moitié du paquet se trouve serrée et, ensuite, lors de la prochaine course de la presse , en retournant le paquet de manière que l'autre moitié se trouve serrée . Si cela est nécessaire, il met enfin le paquet tout entier danila presse en vue d'effectuer un serrage final sur toute la surface.
Comme le paquet est à l'origine plus épais du côté du dos que du côté de la gouttière, les pages ont tendance, lorsque l'on applique la pression de serrage , à glisser latéralement les unes sur les autres. Cette tendance doit être contrecarrée par l'opérateur qui, à cet effet, saisit fermement le côté gouttière du paquet entre ses doigts.
Ceci est une opération difficile et fatigante, en particulier lorsque l'on travaille avec du papier fortement glacé. Le travail est également dangereux car toute inattention peut avoir pour conséquence l'écrasement des doigts de l'opéra- t eur .
Il est d'usage que deux opérateurs travaillent de part et d'autre d'une seule et même presse et un rendement raisonnable de la presse est d'environ huit paquets par minute.
On utilise quelquefois une presse à alimentation semi-automatique . Dans cette machine, on prévoit un court transporteur à courroie avec son brin supérieur disposé juste au-dessus du banc de la presse . On alimente le transporteur à la main et il se trouve entraîné par inter- mittence en synchronisme avec le mouvement de va-et-vient de la presse, de manière à transporter les paquets sous la
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tête de cette dernière et à les acheminer vers un point d'évacuation après qu'ils ont été serrés. On effectue le serrage en une seule course de la presse et, à cet effet, l'opérateur doit "rompre" chaque paquet avant de le présenter à la presse .
Cette "rupture" consiste à plier avec soin le paquet autour d'une ligne s'étendant en travers du livre depuis le dos jusqu'à la gouttière et c'est une opération qui exige un effort considérable de la part de l'opérateur.
La machine conforme à la présente invention est conçue pour réduire au minimum le travail entraîné par le serrage des paquets et pour éliminer en même temps la nécessité d'une main-d'oeuvre spécialisée.
Elle se compose d'un transporteur, entraîné par intermittence, sur lequel les paquets sont acheminés entre des guides verticaux, réglables dans le sens horizontal, vers et à travers deux postes de serrage successifs; chacun d'eux comportant une paire de mâchoires disposée de manière à serrer les livres sur le transporteur latéra- lement entre elles.
L'utilisation de la machine implique un nouveau procédé de serrage au fur et à mesure que les paquets à serrer sont transportés sur le bord par intermittence vers les deux postes de serrage.
Les paquets se trouvent de préférence serrés dans la région du dos au premier poste et dans la région de la gouttière au second poste . Dans le but de simuler l'opé- ration manuelle, on soumet, de préférence, les livres à une pression latérale plus faible que la pression de ser- rage dans la région de la gouttière, immédiatement avant et pendant l'application de la pression de serrage, à l'endroit du dos au premier poste et vice-versa au second poste.
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Il est essentiel que les paquets soient acheminés à travers la machine suivant des déplacements contrôlés avec précision . Si les déplacements suivant lesquels les paquets se trouvent avancés à travers la machine sont trop longs d'un écart aussi minime que 0,254 mm., l'erreur cumulative, après que l'on aura fait passer par exemple 1. 000 paquets (ce qui représente bien moins d'une heure de travail) sera de 254 mm. et, en conééquence, les paquets ne se présenteront pas avec - exactitude aux postes de serrage.
La machine conforme à la présente invention comporte des dispositifs pour rectifier toute erreur dans la longueur d'un déplacement du transporteur. Ces dispositifs sont d'un type simple et, dans le mode de réalisation pré- féré de la machine, ils se composent d'un secteur denté ou un organe équivalent qui vient en prise avec une roue den- tée qui fait partie du mécanisme de commande du transpor- teur. Le secteur denté se trouve amené en prise après que la roue a été désolidarisée du dispositif de commande, grâce à quoi la position de la roue est réglée avec exactitude.
On va maintenant décrire une machine conforme à la présente invention, en se référant au dessin annexé sur lequel :
La fig. 1 est une élévation de face de la machine , certaines parties ayant été arrachées pour plus de clarté; la fig. 2 est un plan de la machine; les fig. 3 et 4 sont des coupes, à plus grande échelle, faites respectivement par III-III et IV-IV de la fig. 1 ; la fig. 5 est une coupe, à plus grande échelle, faite par V-V de la fig. 2 ; les figs. 6 et 7 sont des coupes faites respective- ment par VI-VI et VII-VII de la fig. 5 ; la fige 8 est une coupe, à plus grande échelle, faite par VIII-VIII de la fig. 1 ;
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les fig. 9 et 10 sont respectivement une élévation et un plan d'un détail; la fig. 11 est une coupe faite par XI-XI de la fig. 10;
enfin, la fig. 12, est une élévation , à plus grande échelle d'une partie de la fig. 1.
La machine à serrer représentée sur le dessin se compose d'un transporteur 10 qui est actionné par inter- mittence de manière à acheminer les paquets à serrer vers et à travers deux postes de serrage 12 et 14. Le transpor- teur 10 comporte une chaîne 16 passant autour de deux roues à chaîne 18 et 19, prévues à chaque extrémité de la machine . Aux maillons de la chaîne sont fixées des pla- quettes 20 qui constituent une surface portante pour les paquets. A intervalles réguliers, le transporteur est pourvu d'équerres 22 qui portent des poussoirs ainsi qu'on le décrira, en particulier, plus loin. Une plaque 24 supporte le transporteur 10 entre les roues à chaîne 18 et 19.
La roue à chaîne 18 est la roue menante et la roue à chaîne 19 est la roue menée . La roue à chaîne 16 est reliée, par un embrayage à sens unique ou dispositif à roue libre 26, à une bielle 27 qui est fixée de manière régla- ble, par une liaison 28 par axe et boutonnière, à un levier 30 monté pour osciller sur un axe d'articulation fixe 32.
Le levier 30 est muni d'un contrepoids 33 et d'un ressort 34 qui tendent à maintenir appuyé un galet 35 (porté par le levier 30) contre une came 36 calée sur un arbre 38.
La rotation de la came 36 oblige le levier 30 à osciller et à entraîner la roue à chaîne 18 par intermittence, par l'intermédiaire de l'embrayage à sens unique 26. On n'a pas représenté ce dernier en détail. Il peut être de tout type voulu mais, de préférence, il est du type bien connu à rampes et billes de coincement.
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On place à la main, au poste de chargement 40, les paquets à transporter à travers la machine, du côté dos sur le transporteur, comme on l'a représenté en traits mixtes sur la fig. 3. Le poste de chargement 40 est limité latéralement par une paire de plaques de guidage 42 et 44. La plaque de guidage arrière 42 est réglable suivant l'épaisseur du paquet à serrer, A cet effet, elle est por- tée par deux crémaillères 46 montées dans des supports 48 en U et engrènent avec des pignons 50. Les deux pignons 50 sont solidaires d'un arbre 52 monté dans les supports 48 et pourvu d'un volant à main 54 (fig. 2). La rotation du volant à main 54 oblige la paroi 42 à se rapprocher et à s'écarter de la paroi 44. Pour permettre de régler, avec précision, l'écartement des parois, on a prévu une graduation 56.
L'une des branches de chaque étrier 48 est fendue et est pourvue d'une vis de serrage 57 au moyen de laquelle on peut immobiliser la paroi 42 dans n'importe quelle position de réglage.
La paroi 44 est montée à pivot en 5$ de manière qu'on puisse l'écarter afin d'élargir l'embouchure du poste de chargement. Elle est reliée par une biellette 60 à un levier 62 monté, d'une manière articulée en 64, et portant contre une rampe 66 (fig. 1 et 3) solidaire de la bielle 27. A la paroi 44 est également fixée une tige 68 qui peut coulisser dans un trou 70 percé dans un support 72.Sur la tige 68 est enfilé un ressort 74 qui s'étend entre le support 72 et une bague 76 prévue sur la tige et qui sert à rappeler la paroi 44. vers la paroi 42.
Lorsque la bielle 27 effectue sa course de retour, la rampe 66 se trouve amenée en contact avec le levier 62 et, par suite, la paroi 44 oscille vers l'extérieur contre l'action du ressort 68. Un paquet peut alors tomber sur le transporteur de manière à être prêt à circuler à travers
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la machine lorsque le transporteur se trouve de nouveau actionné . Pendant la première partie du déplacement du transporteur, le levier 62 s'éloigne de la rampe 66 et le paquet est saisi légèrement par les parois 42 et 44.
Dans le cas où le transporteur déplace un paquet vers l'avant, tandis que la paroi antérieur 44 du poste de chargement oscille vers l'extérieur, une surface de guidage 78 est prévue pour empêcher que le paquet ne soit retenu .
Le transporteur déplace les paquets pas à pas vers le premier poste de serrage 12 où l'on a prévu une paise de mâchoires 80 et 82. Les deux mâchoires sont identiques en ce qu'elles comprennent chacune une plaque d'appui 84 qui forme un gradin en 86 et qui porte une plaquette 88 montée élastiquement. La plaquette 88 est montée sur des axes 90 (fig. 6) et des ressorts 92 l'écartent de la plaque 84. Lorsque aucun paquet ne se trouve placé entre les mâchoires, les plaquettes 88 font légèrement saillie à l'intérieur des plaques 84, comme on l'a indiqué en 88A sur la fig. 6.
La mâchoire 82 avant est fixe ; mâchoire arrière 80 est montée pour pouvoir être animée d'un mouvement de va- et-vient la rapprochant et l'écartant de la mâchoire avant.
A cet effet, la mâchoire 80 est reliée par nne biellette 93 à une bielle 94 (fig. 4) entraînée par un excentrique 96 et reliée, d'une manière articulée, par l'intermédiaire d'une bielle 98, au bâti 100, les biellettes 93 et 98 constituant ainsi un système à genouillère.
Lorsqu'un paquet P se trouve placé à l'intérieur des mâchoires au poste de serrage 12, et que la mâchoire 80 se rapproche de la mâchoire 82, il est d'abord saisi d'une manière relativement légère par les plaquettes $$.Cette
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préhension est équivalente à celle que l'opérateur exerce à la main du côté de la gouttière du paquet, comme on l'a décrit précédemment dans le but d'empêcher tout glisse- ment des feuilles au cours de l'opération de serrage. Le serrage s'effectue au poste 12 par déplacement ultérieur de la mâchoire 80 qui oblige le paquet P à être saisi fermement par les plaquettes 84 dans la région du dos,comme on l'a représenté sur la fig. 6.
La mâchoire 80 s'écarte ensuite de la mâchoire 82 et, lorsque le paquet est ainsi libéré, il est acheminé par le transporteur au second poste de serrage 14. A ce poste se trouve une seconde paire de mâchoires 102 et 104 qui comme les mâchoires 80 et 82 sont de construction composite ; elles sont pourvues chacune d'une plaque d'appui 84 et d'une plaquette 88 montée élastiquement. Les mâ- choires forment un gradin en 86 du côté opposé aux mâchoires du premier poste. Les plaquettes 88 sont montées sur des axes 90 et des ressorts 92 les poussent vers l'intérieur.
La mâchoire arrière 102 est montée exactement de la même manière que la mâchoire 80 pour être animée d'un mouvement de va-et-vient . Sur le dessin, on a utilisé les mêmes nombres de référence pour indiquer les pièces du mécanisme d'entraînement.
On voit sur la fig. 7 que, lorsque la mâchoire 102 se trouve amenée vers la mâchoire 104, le paquet P est d'abord saisi légèrement près du dos par les plaquettes 88 repoussées par les ressorts et qui font saillie vers l'intérieur à partirAes plaques 84, comme on l'a indiqué en 88A, le reste du paquet étant ensuite serré fermement par les plaques 84.
Ceci achève le serrage, lorsque la mâchoire 102 recule de nouveau, le transporteur achemine le paquet com- plètement serré hors du second poste de serrage 14 vers un
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poste de déchargement 106 (voir particulièrement la fig.8).
Au poste de déchargement, les paquets serrés sont supportés entre deux rails de guidage 107 et 108. Le rail arrière 107 est supporté par deux bras 109 (dont un seulement est représenté) suspendus à un arbre 110 supporté par le bâti de la machine . Le rail avant 108 est supporté par deux courtes biellettes 111 montées d'une manière arti- culée sur des bras 112 suspendus à l'arbre 110. On a également prévu un éjecteur 113 qui est supporté d'une ma- nière articulée par une biellette 114 fixée à l'arbre 110.
L'éjecteur est également relié d'une manière articulée, par l'intermédiaire d'une biellette 115, à un arbre 116 qui est fixé à la mâchoire arrière 104 du second poste de serrage.
On voit que l'éjecteur 104 oscille sous l'action de la mâchoire arrière 104 et en synchronisme avec cette der- nière . Lorsqu'il oscille vers l'avant, son extrémité inférieure 117 appuie contre le paquet P au poste de déchargement au-dessous du niveau du rail de guidage arrière
107. Le paquet est ainsi basculé, comme représenté en P' sur la fig. 8, et glisse vers le bas d'une goulotte 118, le rail de guidage avant 108 s'effaçant pour lui livrer passa- ge comme indiqué en 108' sur la fig. 8. Lors du mouvement de retour de la mâchoire, l'éjecteur revient à sa position initiale avec l'aide d'un ressort 119. Le rail avant 108 retombe dans sa position initiale sous l'action de son propre poids.
Entre les deux postes de serrage, on a prévu deux parois de guidage 122,124. La paroi avant 124 est fixe, la paroi arrière 122 est réglable pour pouvoir se rappro- cher ou s'écarter dedla paroi avant, suivant l'épaisseur du paquet en cours de. serrage, par des moyens analogues à ceux prévus pour le réglage de la paroi arrière du poste
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de chargement 40.
On a utilisé sur le dessin des références analo- gues pour indiquer les pièces des dispositifs de réglage.
Il est très important que les paquets soient avan- cés par le transporteur de distances ayant exactement la longueur convenable . A cet effet, il faut s'assurer que les paquets ne peuvent pas glisser sur le transpor- teur et également que le transporteur lui-même progresse exactement de la distance voulue. Les poussoirs 22 évi- tent le glissement sur le transporteur.
Afin d'être sûr que le transporteur effectue des déplacements de la distance correcte, on a prévu un dispositif de mise en place 126 (fig. 1, 3 et 12). Ce dispositif se compose d'un tronçon de chaîne 128 exacte- ment identique à la chaîne 16 du transporteur et, en consé- quence, s'ajuste sur les dents de la roue à chaîne 18.La chaîne 128 est portée par un secteur 130, monté d'une manière articulée sur un axe 132 supporté par un bras 134. Le bras 134 peut tourner sur un axe fixe 136 comme peut le faire un bras 138. Le secteur 130 est re- lié, par l'intermédiaire d'une biellette 140 et d'une vis de réglage 142, à une patte 144 prévue sur le bras 138. Au bras 138 est reliée une biellette 146 pourvue, à son extrémité, d'un galet 148 portant contre une came 150 calée sur l'arbre 38 (fig. 1).
La biellette 146 est supportée par une pièce 152 du bâti de la machine et le galet 148 est maintenu appliqué contre la came 150 par un ressort 154.
Lorsque la roue à chaîne 18 est entraînée, le galet 148 porte contre la partie excentrée de la came 150 et la chaîne 128 est maintenue hors de prise avec la roue à chaîne, comme on l'a représenté en traits mixtes
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sur la fig. 1. Cependant, lorsque, à la fin d'une course d'entraînement (position représentée sur .la fige 1) , le déplacement de la bielle 27 s'inverse et que la roue à chaîne se désolidarise du dispositif de commande,la came 150 occupe une position dans laquelle le galet 148 porte sur sa partie concentrique et la chaîne 128 vient en prise avec la roue à chaîne, comme on l'a représenté sur les fig. 1 et 12. La position de la chaîne est positi- vement déterminée et, en conséquence, les positions de la roue à chaîne elle-même le sont aussi .
La longueur de la course du transporteur est ainsi réglée et on est par suite assuré que toute légère imprécision dans le réglage du mécanisme d'entraînement du transporteur n'aura pas pour résultat une erreur cumulative qui, avec le temps, obligerait les paquets à venir reposer ailleurs qu'entre les mâchoires des postes de serrage.
Bien entendu, au lieu de la chaîne 128, en pourrait utiliser un secteur denté.
Ainsi qu'on l'a décrit, l'écartement des parois de guidage au poste de chargement et entre les deux pos- tes de serrage est réglable suivant l'épaisseur du pa- quet à serrer. On peut régler d'une manière analogue l'é- cartement des mâchoires des postes de serrage . A cet effet, les biellettes de coincement 93 (fig. 1 et 4) reliant les mâchoires mobiles à leurs bielles 94 sont constituées chacune par deux parties 156 et 157 filetées qui sont pourvues respectivement d'un pas à droite et d'un pas à gauche et sont réunies par un raccord 158 pourvu de taraudages correspondants. Le réglage de la longueur des biellettes 93 n'entraîne aucune différence dans la longueur de la course donnée aux mâchoires
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dont elles sont solidaires mais fait varier l'écar- tement initial et final des mâchoires de chaque pai- re.
Afin d'empêcher le déplacement des paquets par rapport au transporteur, les équerres 22 portent des poussoirs 160 dont un seul est représenté en détail sur les fig. 9 et 10. Ces poussoirs sont de largeur automati- quement réglable suivant l'écartement des parois de guidage et des mâchoires de serrage.
Lorsque l'on a à serrer des paquets très minces, les équerres 22 peuvent servir elles-mêmes de poussoirs, leur largeur et leur position sur les plaquettes 10 du transporteur étant appropriées à l'écartement minimum des parois de guidage des mâchoires . Pour des paquets plus épais, on monte les poussoirs 160 sur les équerres.
Chaque poussoir se compose d'une plaque-support 162 pourvue d'une fente 164 de section en queue d'aronde dans laquelle peut s'engager une queue d'aronde 166 formée sur les équerres 22. La plaque 162 supporte deux plaques-pous- soirs 168 et 169 qui sont montées sur des pivots 170.
Des ressorts 172 repoussent les plaques-poussoirs vers l'extérieur .
La plaque-poussoir 168 se trouve sur le côté avant de la machine, c'est-à-dire du côté des plaques de guidage fixes et des mâchoires fixes. Son ressort 172 la maintient appuyée contre un téton 174 prévu sur la plaque- support 162 de manière qu'elle soit juse écartée des plaques de guidage fixes et des mâchoires fixes. La plaque- poussoir 169 est appliquée par son ressort 172 contre les plaques de guidage réglables et les mâchoires réglables, aucune butée correspondant au téton 174 n'étant prévue.
Sur la fig. 9, on a-représenté, en traits pleins et en traits mixtes, deux positions différentes de la plaque-
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poussoir 169 correspondant à deux positions différentes de la mâchoire 80.
Grâce à cette disposition, les plaques-poussoirs 168 et 169 se règlent d'elles-mêmes à l'écartement des piè- ces entre lesquelles elles se trouvent et assurent l'ache- minement du paquet vers l'avant en même temps que le trans- porteur, quelle que soit la largeur du paquet.
Comme on l'a représenté sur la fig. 11, l'ensemble poussoir 160 est maintenu positivement en position sur l'équerre 22 par un axe à tête 176. Le corps de l'axe s'a- juste dans un trou 178 (fig. 9) percé dans la plaque-sup- port 162 et sa tête s'ajuste dans un évidement 180 ménagé dans l'équerre 22. Un ressort 182 maintient l'axe en po- sition. Pour monter l'ensemble poussoir 160 sur l'équerre, on tire en arrière le ressort 182 comme on l'a représenté en traits mixtes sur la fig. 11, on pousse en arrière l'axe 176, de manière qu'il ne fasse pas saillie en avant de l'équerre et on engage l'ensemble sur la queue d'aronde 164. Lorsque l'ensemble est en position sur l'équerre, la libération du ressort 182 oblige l'axe 176 à être repoussé en avant et à s'engager dans le trou 178.
Un moteur 184 (fig. 1 et 4) relié par une commande 186 par courroie de section en V à un arbre 188 entraîne le transporteur et anime d'un mouvement de va-et-vient les mâchoires mobiles. L'arbre 188 est relié par un engrenage réducteur 190 à un arbre 192 qui entraîne l'excentrique 96 par l'intermédiaire duquel les mâchoires sont animées d'un mouvement de va-et-vient. L'arbre 188 est également relié, par des engrenages coniques 194, à l'arbre 38 par l'intermédiaire duquel sont entraînées les cames 36 et 150.
La pression de serrage exercée par les mâchoires est
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appréciable. Des étriers se composant de deux plaques massives 196 reliées entre elles par des organes d'en- tretoisement 198 sont prévus à chaque poste de serrage et assurent la butée de réaction nécessaire.
On voit que la machine est presque entièrement automatique . Elle ne demande qu'un surveillant dont la tâche consiste simplement à charger les paquets sur le transporteur au poste de chargement. On peut effectuer un débit de 18 à 20 paquets serrés par minute.
REVENDICATIONS
1. Un procédé de serrage des paquets de cahiers de livres consistant à les acheminer sur leur bord, par intermittence vers et à travers deux postes de serrage.
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"Improvements relating to binding machines"
The present invention relates to bookbinding.
When the parts (or notebooks) of a book have been sewn and stacked for binding, the thickness of the bundle is greater than that which is generally desirable in the bound book and is, moreover, greater. on the back side than on the gutter side. In order to eliminate the "bulge" on the spine side and reduce the overall thickness of the bundle, the bundle is usually compressed or "squeezed" before binding it. Usually, the "clamping" is carried out in a press provided with a head animated, in a continuous manner, of a vertical reciprocating movement below which the bundles are advanced by hand. .
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In order to be effective, the "squeeze" must expel the air between the pages. Care must be taken not to trap air between the pages during "tightening", as such trapped air can cause crumpling or even shattering of the pages. The operator ensures this by presenting the package to the press with the back sides first, so that about half of the pack is squeezed, and then, on the next press stroke, turning the pack over so that the other half is squeezed. If necessary, he finally puts the entire package in the press for final tightening over the entire surface.
Since the packet is originally thicker on the spine side than on the gutter side, the pages tend, when clamping pressure is applied, to slide sideways over each other. This tendency must be counteracted by the operator who, for this purpose, firmly grasps the gutter side of the package between his fingers.
This is a difficult and tiring operation, especially when working with heavily glossy paper. The work is also dangerous because any inattention can result in crushing the operator's fingers.
It is customary for two operators to work on either side of a single press and a reasonable press output is about eight packs per minute.
Sometimes a semi-automatic feed press is used. In this machine, a short belt conveyor is provided with its upper strand disposed just above the press bed. The conveyor is fed by hand and it is intermittently driven in synchronism with the back and forth movement of the press, so as to transport the packages under the
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head of the latter and route them to an evacuation point after they have been tightened. The tightening is done in a single stroke of the press and, for this purpose, the operator must "break" each pack before presenting it to the press.
This "break" involves carefully folding the bundle around a line extending across the book from the spine to the gutter and is an operation which requires considerable effort on the part of the operator.
The machine according to the present invention is designed to minimize the work involved in clamping the packages and at the same time to eliminate the need for specialized manpower.
It consists of a conveyor, driven intermittently, on which the packages are conveyed between vertical guides, adjustable in the horizontal direction, towards and through two successive clamping stations; each of them comprising a pair of jaws arranged so as to clamp the books on the conveyor laterally between them.
The use of the machine involves a new clamping process as the packages to be clamped are transported over the edge intermittently to the two clamping stations.
The bundles are preferably tight in the back region at the first station and in the gutter region at the second station. In order to simulate manual operation, the books are preferably subjected to a lateral pressure lower than the clamping pressure in the region of the gutter, immediately before and during the application of the pressure. tightening, at the place of the back at the first station and vice versa at the second station.
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It is essential that packages are routed through the machine in precisely controlled movements. If the movements according to which the packages are advanced through the machine are too long by a gap as small as 0.254 mm., The cumulative error, after having passed for example 1,000 packages (which represents well under an hour of work) will be 254 mm. and, as a consequence, the packages will not show up accurately at the clamping stations.
The machine according to the present invention comprises devices for correcting any error in the length of a movement of the conveyor. These devices are of a simple type and, in the preferred embodiment of the machine, they consist of a toothed sector or equivalent member which engages with a toothed wheel which forms part of the gear mechanism. control of the transporter. The toothed sector is brought into engagement after the wheel has been disconnected from the control device, whereby the position of the wheel is precisely adjusted.
A machine in accordance with the present invention will now be described, with reference to the appended drawing in which:
Fig. 1 is a front elevation of the machine, some parts having been cut away for clarity; fig. 2 is a plan of the machine; figs. 3 and 4 are sections, on a larger scale, made respectively by III-III and IV-IV of FIG. 1; fig. 5 is a section, on a larger scale, taken by V-V of FIG. 2; figs. 6 and 7 are sections taken respectively by VI-VI and VII-VII of FIG. 5; fig 8 is a section, on a larger scale, made by VIII-VIII of fig. 1;
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figs. 9 and 10 are respectively an elevation and a plan of a detail; fig. 11 is a section made by XI-XI of FIG. 10;
finally, fig. 12, is an elevation, on a larger scale, of part of FIG. 1.
The clamping machine shown in the drawing consists of a conveyor 10 which is operated intermittently to convey the packages to be clamped to and through two clamping stations 12 and 14. The conveyor 10 comprises a chain. 16 passing around two chain wheels 18 and 19, provided at each end of the machine. To the links of the chain are attached plates 20 which constitute a bearing surface for the packages. At regular intervals, the conveyor is provided with brackets 22 which carry pushers as will be described, in particular, below. A plate 24 supports the conveyor 10 between the chain wheels 18 and 19.
Chain wheel 18 is the driving wheel and chain wheel 19 is the driven wheel. The chain wheel 16 is connected, by a one-way clutch or overrunning device 26, to a connecting rod 27 which is adjustably fixed, by a link 28 by pin and buttonhole, to a lever 30 mounted to oscillate. on a fixed articulation pin 32.
The lever 30 is provided with a counterweight 33 and a spring 34 which tend to keep a roller 35 (carried by the lever 30) pressed against a cam 36 wedged on a shaft 38.
The rotation of the cam 36 causes the lever 30 to oscillate and to drive the chain wheel 18 intermittently, through the one-way clutch 26. The latter has not been shown in detail. It can be of any desired type but, preferably, it is of the well known type with ramps and jamming balls.
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The packages to be transported through the machine are placed by hand at the loading station 40, on the back side on the conveyor, as shown in phantom in FIG. 3. The loading station 40 is limited laterally by a pair of guide plates 42 and 44. The rear guide plate 42 is adjustable according to the thickness of the package to be clamped. For this purpose, it is carried by two racks. 46 mounted in U-shaped supports 48 and mesh with pinions 50. The two pinions 50 are integral with a shaft 52 mounted in the supports 48 and provided with a handwheel 54 (FIG. 2). The rotation of the handwheel 54 forces the wall 42 to approach and move away from the wall 44. To allow the separation of the walls to be adjusted with precision, a graduation 56 is provided.
One of the branches of each bracket 48 is split and is provided with a tightening screw 57 by means of which the wall 42 can be immobilized in any adjustment position.
The wall 44 is pivotally mounted at $ 5 so that it can be moved apart in order to widen the mouth of the loading station. It is connected by a rod 60 to a lever 62 mounted in a manner articulated at 64, and bearing against a ramp 66 (fig. 1 and 3) integral with the connecting rod 27. To the wall 44 is also fixed a rod 68 which can slide in a hole 70 drilled in a support 72. On the rod 68 is threaded a spring 74 which extends between the support 72 and a ring 76 provided on the rod and which serves to return the wall 44 towards the wall. 42.
When the connecting rod 27 performs its return stroke, the ramp 66 is brought into contact with the lever 62 and, as a result, the wall 44 oscillates outwards against the action of the spring 68. A package can then fall on the shaft. carrier so as to be ready to travel through
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machine when the conveyor is activated again. During the first part of the movement of the conveyor, the lever 62 moves away from the ramp 66 and the package is lightly gripped by the walls 42 and 44.
In the event that the conveyor moves a package forward, while the front wall 44 of the loading station swings outward, a guide surface 78 is provided to prevent the package from being retained.
The conveyor moves the packages step by step towards the first clamping station 12 where a clamp of jaws 80 and 82 is provided. The two jaws are identical in that they each include a support plate 84 which forms a step 86 and which carries a plate 88 elastically mounted. The pad 88 is mounted on pins 90 (Fig. 6) and springs 92 move it away from the plate 84. When no bundle is placed between the jaws, the pads 88 protrude slightly inside the plates 84. , as indicated at 88A in FIG. 6.
The front jaw 82 is fixed; rear jaw 80 is mounted so as to be able to be moved with a reciprocating movement bringing it closer to and away from the front jaw.
For this purpose, the jaw 80 is connected by a connecting rod 93 to a connecting rod 94 (FIG. 4) driven by an eccentric 96 and connected, in an articulated manner, via a connecting rod 98, to the frame 100, the rods 93 and 98 thus constituting a toggle system.
When a packet P is placed inside the jaws at the clamping station 12, and the jaw 80 approaches the jaw 82, it is first gripped relatively lightly by the pads $$. This
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gripping is equivalent to that which the operator exerts by hand on the side of the gutter of the packet, as described previously in order to prevent any slipping of the sheets during the clamping operation. The clamping is effected at station 12 by subsequent displacement of the jaw 80 which forces the package P to be firmly gripped by the plates 84 in the region of the back, as shown in FIG. 6.
The jaw 80 then moves away from the jaw 82 and, when the package is thus released, it is conveyed by the conveyor to the second clamping station 14. At this station is a second pair of jaws 102 and 104 which like the jaws 80 and 82 are of composite construction; they are each provided with a support plate 84 and a plate 88 elastically mounted. The jaws form a step 86 on the side opposite the jaws of the first station. The pads 88 are mounted on pins 90 and springs 92 push them inward.
The rear jaw 102 is mounted in exactly the same way as the jaw 80 in order to be moved back and forth. In the drawing, the same reference numbers have been used to indicate the parts of the drive mechanism.
We see in fig. 7 that when the jaw 102 is brought towards the jaw 104, the package P is first gripped slightly near the back by the plates 88 pushed back by the springs and which protrude inward from the plates 84, as one indicated at 88A, the remainder of the package then being clamped firmly by the plates 84.
This completes the clamping, when the jaw 102 moves back again, the conveyor conveys the fully clamped package out of the second clamping station 14 to a
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unloading station 106 (see in particular fig. 8).
At the unloading station, the clamped packages are supported between two guide rails 107 and 108. The rear rail 107 is supported by two arms 109 (only one of which is shown) suspended from a shaft 110 supported by the frame of the machine. The front rail 108 is supported by two short links 111 mounted in an articulated manner on arms 112 suspended from the shaft 110. An ejector 113 is also provided which is supported in a hinged fashion by a link. 114 attached to shaft 110.
The ejector is also connected in an articulated manner, by means of a link 115, to a shaft 116 which is fixed to the rear jaw 104 of the second clamping station.
It can be seen that the ejector 104 oscillates under the action of the rear jaw 104 and in synchronism with the latter. As it swings forward, its lower end 117 presses against the package P at the unloading station below the level of the rear guide rail
107. The package is thus tilted, as shown at P 'in FIG. 8, and slides down a chute 118, the front guide rail 108 withdrawing to give it passage as indicated at 108 'in FIG. 8. During the return movement of the jaw, the ejector returns to its initial position with the help of a spring 119. The front rail 108 falls back to its initial position under the action of its own weight.
Between the two clamping stations, two guide walls 122,124 are provided. The front wall 124 is fixed, the rear wall 122 is adjustable so as to be able to move towards or away from the front wall, depending on the thickness of the package being processed. tightening, by means similar to those provided for adjusting the rear wall of the station
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loading 40.
Like references have been used in the drawing to indicate parts of the adjusters.
It is very important that the packages are advanced by the transporter at distances of exactly the correct length. To this end, it must be ensured that the packages cannot slide on the conveyor and also that the conveyor itself advances exactly the desired distance. The pushers 22 prevent sliding on the conveyor.
In order to be sure that the conveyor moves the correct distance, a positioning device 126 has been provided (Figs. 1, 3 and 12). This device consists of a section of chain 128 exactly identical to the chain 16 of the conveyor and, consequently, fits on the teeth of the chain wheel 18. The chain 128 is carried by a sector 130 , mounted in an articulated manner on an axis 132 supported by an arm 134. The arm 134 can rotate on a fixed axis 136 as can an arm 138. The sector 130 is connected, by means of a rod 140 and an adjusting screw 142, to a tab 144 provided on the arm 138. To the arm 138 is connected a rod 146 provided, at its end, with a roller 148 bearing against a cam 150 wedged on the shaft 38 (fig. 1).
The rod 146 is supported by a part 152 of the frame of the machine and the roller 148 is held applied against the cam 150 by a spring 154.
When the chain wheel 18 is driven, the roller 148 bears against the eccentric part of the cam 150 and the chain 128 is kept out of engagement with the chain wheel, as shown in phantom.
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in fig. 1. However, when, at the end of a drive stroke (position shown in Fig. 1), the movement of the connecting rod 27 is reversed and the chain wheel disengages from the control device, the cam 150 occupies a position in which the roller 148 bears on its concentric part and the chain 128 engages with the chain wheel, as shown in FIGS. 1 and 12. The position of the chain is positively determined and, accordingly, the positions of the chain wheel itself are also determined.
The length of the conveyor stroke is thus adjusted and it is therefore ensured that any slight imprecision in the adjustment of the conveyor drive mechanism will not result in a cumulative error which, over time, would force the packages to come. rest somewhere other than between the jaws of the clamping stations.
Of course, instead of chain 128, could use a toothed sector.
As has been described, the distance between the guide walls at the loading station and between the two clamping stations is adjustable according to the thickness of the package to be clamped. The distance between the jaws of the clamping stations can be adjusted in a similar manner. For this purpose, the wedging rods 93 (fig. 1 and 4) connecting the movable jaws to their connecting rods 94 each consist of two threaded parts 156 and 157 which are respectively provided with a right-hand pitch and a right-hand pitch. left and are joined by a connector 158 provided with corresponding threads. Adjusting the length of the connecting rods 93 does not cause any difference in the length of the stroke given to the jaws
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which they are integral with but varies the initial and final spacing of the jaws of each pair.
In order to prevent the packages from moving relative to the conveyor, the brackets 22 carry pushers 160, only one of which is shown in detail in FIGS. 9 and 10. These pushers have an automatically adjustable width according to the spacing of the guide walls and of the clamping jaws.
When very thin packages are to be clamped, the brackets 22 can themselves serve as pushers, their width and their position on the plates 10 of the conveyor being suitable for the minimum spacing of the guide walls of the jaws. For thicker packages, the pushers 160 are mounted on the brackets.
Each pusher consists of a support plate 162 provided with a slot 164 of dovetail section in which a dovetail 166 formed on the brackets 22. The plate 162 supports two pusher plates can be engaged. - evenings 168 and 169 which are mounted on pivots 170.
Springs 172 push the push plates outward.
The pusher plate 168 is located on the front side of the machine, that is, the side of the fixed guide plates and the fixed jaws. Its spring 172 keeps it pressed against a stud 174 provided on the support plate 162 so that it is separated from the fixed guide plates and the fixed jaws. The pusher plate 169 is applied by its spring 172 against the adjustable guide plates and the adjustable jaws, no stop corresponding to the stud 174 being provided.
In fig. 9, there is shown, in solid lines and in phantom, two different positions of the plate-
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pusher 169 corresponding to two different positions of the jaw 80.
Thanks to this arrangement, the push plates 168 and 169 adjust themselves to the spacing of the parts between which they are located and ensure the routing of the package forwards at the same time as the carrier, regardless of the width of the package.
As has been shown in FIG. 11, the pusher assembly 160 is positively held in position on the square 22 by a head pin 176. The body of the pin fits into a hole 178 (fig. 9) drilled in the support plate. - port 162 and its head fits into a recess 180 made in the square 22. A spring 182 maintains the axis in position. To mount the pusher assembly 160 on the square, the spring 182 is pulled back as has been shown in phantom in FIG. 11, the pin 176 is pushed back so that it does not project forward from the square and the assembly is engaged on the dovetail 164. When the assembly is in position on the square, the release of the spring 182 forces the pin 176 to be pushed forward and to engage in the hole 178.
A motor 184 (Figs. 1 and 4) connected by a drive 186 by a V-shaped belt to a shaft 188 drives the conveyor and moves the movable jaws back and forth. The shaft 188 is connected by a reduction gear 190 to a shaft 192 which drives the eccentric 96 through which the jaws are reciprocated. The shaft 188 is also connected, by bevel gears 194, to the shaft 38 through which the cams 36 and 150 are driven.
The clamping pressure exerted by the jaws is
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appreciable. Stirrups consisting of two solid plates 196 interconnected by spacers 198 are provided at each clamping station and provide the necessary reaction stop.
We see that the machine is almost fully automatic. It only requires a supervisor whose job is simply to load the packages onto the transporter at the loading station. A flow rate of 18 to 20 tight packs per minute can be achieved.
CLAIMS
1. A method of clamping packets of booklets by feeding them on their edge, intermittently to and through two clamping stations.