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Appareil pour plier des bandes de matière continues telles que du papier.
Cette invention se rapporte aux appareils de pliage et concerne plus particulièrement un appareil de construc- tion perfectionnée pour plier en zig-zag des bandes de matière continue telles que du papier par utilisation d'or- ganes conjugués montés à rotation et munie d'éléments plisseurs et serreurs dont chacun définit une enveloppe cylindrique.
Priorité d'une demande de brevet aux -Jtats-Unis d'Améri- que, déposée 1 13 juin 1963
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Cet appareil perfectionné tel que le prévoit l'inven- tion est caractérisé notamment par la disposition de cha- que élément serreur de façon à former une enveloppe mesu- rant un diamètre plus grand que le diamètre de l'enveloppe de chaque élément plisseur afin d'obliger l'enclumette de l'élément serreur à s'approcher des l'élément plisseur pen- dant l'action de serrage exercée sur la bande de matière 'en cours de pliage.
L'invention est matérialisée notamment dans un appa- reil de pliage comportant un bâti, deux organes tourillonnés dans ce bâti parallèlement et cote à côte, des organes pour faire tournes les organes précédents, des organes pour faire arriver la bande de matière entre lesdits organes, chacun de ces organes étant équipé d'au moins un élément plisseur et d'un élément serreur, ces organes étant orientés de telle sorte l'unt par rapport à l'autre qu'ils placent l'élément plisseur appartenant à un organe en position de plissage de la bande de matière par rapport à l'élément serreur de l'autre organe pour coopérer au pliage de cette bande de matière, le mouvement de chaque organe délimitant une enveloppe cylindrique,
avec cette particularité que l'enveloppe de chaque élément serreur mesure un diamètre supérieur à l'enveloppe de chaque élément plisseur.
L'invention est décrite ci-après en regard des dessins schématiques annexés dans lesquels :-
La fige 1 est une vue en élévation fragmentaire avec coupe partielle d'un appareil de pliage conforme à l'invention comportant deux rouleaux identiques dont chacun est équipé d'éléments serreurs et d'éléments plisseurs en vue d'accomplir l'opération de pliage.
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Les fig. 2 et 3 sont des vues en élévation fragmen- taires dessinées à plus grande échelle du mécanisme à action de came que montre la fig, 1, cette vue montrant les positions des couteaux d'enserrage par rapport aux enclumettes des organes aerreurs.
La fig. 4 est une vue dessinée à plus grande échelle encore d'un fragment de l'équipage d'éléments serreurs et plisseurs, ces deux éléments étant représentés à divers stades de leur coopération pour imposer une pliure 1 la bande.
La fig. 5 est une vue en perspective fragmentaire d'une bande de papier repliée par le mécanisme visible dans les vues précédentes.
La fig. 6 est une vue en plan du dessus fragmentaire du mécanisme fonctionnant par came représenté dans les
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f ig. 2 et 3.
La fig. 7 est une vue en élévation d'extrémité fragmentaire de l'appareil de pliage tel qu'on le voit depuis la ligne 7-7 en fig. 8.
La fig. 8 est une vue en élévation latérale fragmen- taire de ce que montre la fig. 7.
La fig. 9 est une vue d'extrémité schématisée des rouleaux plisseurs supérieur et inférieur, cette vue montrant plus clairement les points de dégagement de la bande de matière qui se trouvent nettement au-dessous des centres de ces rouleaux.
Bien que le déroulement du pliage inverse soit bien connu, il n'est pas inutile de rappeler brièvement ce fonctionnement de façon générale, car cela facilitera la compréhension de l'invention.
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FONCTIONNEMENT GENERAL
Pour conformer le cahier 10 que montre la fig. 5 c'est-à-dire un cahier obtenu en continu par pliage en sig-zag d'une bande de ratière continue 11 (voir la fig.l) on fait passer cette bande 11-entre les rouleaux 12 et 13 en donnant lieu ainsi aux plis alternes 10a, 10b, 10c, etc.. nettement visibles dans la fig. 5.
Le dispositif qui exécute cette opération fait le plus souvent partie d'un autre mécanisme dont une partie sera décrite en détail ci-après. De toute façon, la bande de matière 11 passe entre les rouleaux 12 et 12 (voir la fig. 1). On remarquera que les .rouleaux. visibles dans la fig. 1 ne sont pas des cylindres au sens usuel de oe mot puisqu'on réalité ils ont une section droite quadrangulaire.
Toutefois, comme ils tournent et sont utilisés à la manière de rouleaux ordinaires, on s'est servi de ce mot pour les désigner. Mais ildoit être entendu que d'autres configura- tions peuvent être données à ces rouleaux, la particularité importante étant que chacun d'eux soit équipé d'élé- ments plisseurs et serreurs.
Un élément plisseur est désigné par 14, l'autre est représenté en position de travail, c'est-à-dire de pliage et est désigné dans son ensemble par 15. Ces éléments sont décalés de 1800 dans le "rouleau carré" 12, deux éléments serreurs et Il étant de même décalés de 1800 et égale- ment espacés par rapport aux organes plisseurs 14 et 15.
Le rouleau 13 est également équipé de deux éléments serreurs dont l'un est désigné par 18 et dont l'autre, qui se trouve en position de travail, est désigné dans son ensemble par 19. On voit par la fig. 1 que l'élément plisseur 15 est disposé à proximité de l'élément serreur 12
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pour effectuer une opération de pliage.
De façon analogue à ce qui est représenté pour le rouleau 12, le rouleau 13 est équipé d'une paire d'éléments plisseurs désignés par 20 et 2. Ainsi, pour former une série de plis en zig-zag c'est-à-dire inverses, l'élément plisseur conjugué à l'un des rouleaux coopère avec l'élément serreur conjugué à l'autre rouleau, après quoi l'élément serreur conjugué au premier rouleau coopère avec l'élément plisseur conjugué au second rouleau. On voit par ceci que chaque rouleau doit être pourvu au minimum d'un élément serreur et d'un élément plisseur. Suivant la disposition géométrique qui est permise, un plus grand nombre d'élé- ments plisseurs peut trouver sa place ici comme dans la fig. 1, chaoue rouleau étant équipé de deux éléments plisseurs et de deux éléments serreurs.
Comme visible dans la fig. 2, l'élément serreur 19 comprend une enclumette 22 et un doigt ou couteau 23. Dans la fig. 3, la mâchoire constituée par l'enclumette 22 de l'élément serreur et le couteau 23 se trouvent dans leur position fermée c'est-à-dire dans leur position atteinte à la fin d'un stade de pliage donné.
Pour imprimer son impulsion à l'appareil, des pignons tels que ceux désignés par Si et 25 dans les fig. 7 et 8 sont employés bien que, comme on le conçoit, un autre sys- tème de transmission puisse être prévu pour l'actionnement des rouleaux 12 et 13. Dans la fig. 4, ces pignons sont représentés par les traits interrompus PL24 et PL25 qui représentent respectivement les diamètres primitifs des deux pignons 24 et !2. et qui cent, nouent à la facilité de la compréhension du déroulement de l'opération de pliage.
On remarquera que l'élément plisseur 15 a une longueur
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inférieure au rayon correspondant au cercle priait ¯<%#t z
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tandis que l'élément serreur 19 fait saillie au delà du cercle primitif PL25.C'est là une particularité qui
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différencie ilinv-i4eion des constructions antérieures.
Dans la fig. 4, l'élément plisseur 15 est représenté se mouvant vers la droite et franchissant diverses posi-
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tions désignées par Tl , T2 , T , etc., les positions correspondantes de l'enclumette et du couteau de l'élément
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serreur 1i étant représentées respectivement par à B ko t B2 etc..
On voit clairement par la fig. 4 qu'au cours de l'opérpcion de plissage, l'enclumette 22 'rattrape* la
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face, postérieure de l'élément plisseur 23l$ tandis que le couteau 23 frotte contre la face antérieure de l'élément ,plisseur (voir en particulier les stades opératoires /
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désignés par et T. ). GrAce /oett8 disposition, une machine capable précédemment 4 fonctionner selon une
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vitesse maximum de 75 mètre." environ par minute peut désor- mais fonctionner à une vitesse dépassant 150 mètres par minute.
Comme indiqua dans ce qui précède, dans les constructions antérieures, l'élément plisseur 15 faisant saillie au delà du cercle primitif correspondant, tandis que l'élément serreur 19 ne s'étendait pas aussi loin que le cercle primitif du pignon associé avec ce rouleau.
Ceci impliquait que la vitesse périphérique de l'élément plisseur était supérieure à celle de l'élément serreur, de telle sorte que le premier de ces éléments s'éloignait effecti-
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vement de l'enclumette 22 de l'élément sarrau, et mainte- nait le couteau 23 à l'écart de l'enclumette. Quand, dans les constructions antérieures, l'élément plisseur 15 se
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mouvait à l'écart de l'espace compris entz4'lenclumtte et le couteau, le couteau se fermait brusquement sur l'enclumette en donnant lieu à un .rebondi8,..::;t" r,, ;",,,e qui limitait la v +ec3o "# fonctionnement.
Au contraire, avec la
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présente construction, l'élément plisseur li-"carte de l'intervalle ménagé entre l'enclumette ?,,2,âe l.'lâlent serreur et le couteau 22, de cet organe juste au moment ou cet intervalle se trouve fermé.
ENSEMBLE DE LA CONSTRUCTION
Pour mieux comprendre encore le mode de fonctionnement, on se reportera à la fig. 1 dans laquelle 26 désigne l'ar-
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bre du rouleau 12 et 2± l'arbre du rouleau i±. Ces arbres sont également visibles dans les fig. 7 et 8 où 28 désigne les flasques latéraux qui assurent le support des rouleaux.
A cet effet, ces flasques latéraux 28 sont munis de paliers
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inférieurs tels que 29 et 12 (voir en particulier la fig. 7) dont chacun est équipé d'un socle à ressort, seul le socle
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IL correspondant au palier 2$ étant visible dans la fig. 8.
Le socle Il est fixé amoviblement au palier 2g' au moyen de boulons 32 (voir également la fig. 8).
Chaque flasque latéral 28 est coupé d'une fente telle
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que Il dans laquelle est monté un socle 31. Dans cette fente 33. mais au-dessus du socle à ressort 31 est monté mobile un palier supérieur. Le palier supérieur qui est associe
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avec le palier inférieur est désigné par 3, tandis que le palier supérieur qui est associé au palier inférieur 30
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est désigné par 5. Entre chaque groupe de ces paliers sur- périeurs et inférieurs est interposé un ressort tel que 33a
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(Fig. 8). La position des paliers supérieurs 2i et 25, et par conséquent de l'arbre 26 est déterminée par des vis de calage 36 qui portent contre la face supérieure dos paiera
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supérieurs 11 et 12, Grâce à ce montage, le rouleau supérieur 12 est monté selon une position lui permettant de coopérer avec le rouleau 13.
Pour régler l'ouverture et la fermeture des éléments
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serreurs, c'es1-à-dire pour espacer tout d'abord le couteau 23. de l'enclumqtte 22 et l'amener ensuite en contact, chaque
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rouleau 12, 13 est équipé d'un mécanisme fonctionnant à la manière d'une came. Le mécanisme correspondant au rouleau supérieur 12 est désigné par 37, tandis que celui qui correspond au rouleau inférieur 13 est désigné par 38. Ces deux mécanismes sont clairement visibles dans la vue en élévation qui constitue la fig. 7. Celle-ci montre également un pignon d'entraînement principal 39 fixé à l'extrémité opposée de l'arbre 27 par rapport à celle qui porte le pignon de renvoi !2,. Sur le flasque 28 est également monté un pignon 40 à denture droite qui assure la transmission de la rotation aux rouleaux 12 et 13.
On voit en examinant la fig. 9 que la partie restante du mécanisme à laquelle il a été fait allusion comprend un guide .il et un empilage 42. On conçoit qu'une vaste gamme d'organes débiteurs et évacuateurs peut trouver son emploi ici en fonction de la forme finale du produit à plis inversés qui doit être obtenu. Dans certains cas, il peut même y avoir avantage à prévoir un équipement de perforation ou de poinçonnage en même temps que des presses d'impression ou des éléments semblables.
Le mécanisme fonctionnant à la manière d'une came qui est associé avec l'élément serreur 19 est clairement visible dans les fig. 2, 3 et 6. Si l'on examine tout d'abord les fig. 2 et 3, on voit que la came correspondant au rouleau 13 qui est désignée par 43 et que la partie périphérique travaillante de cette came est le fragment montré dans ces deux vues. Les cames 43 et 43' sont prévues respectivement pour desservir les rouleaux 12 et 13; chacune d'elles comporte une crête destinée à actionner selon le cas alternativement les éléments serreurs 18 et 19 ou 16 et 17.
Comme le montre la fig, 6, la came 43 est fixée au flasque 28 au moyen de boulons et sert à faire pivoter le doigt 23 de l'enclu-
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mette 22 au moyen d'un arbre pivotant ±± \voir en particu- lier les fig. 2, 3 et 6). Cet arbre 45 est aupporté pour pouvoir tourner dans un palier 45a (voir la fig. 2) faisant partie selon le cas du rouleau porteur 12 ou 13.à chaque extrémité, cet arbre 45 est équipé d'un bras culbuteur 46 engendrant l'action de came par l'intermédiaire du mouvement d'un galet 47 qui longe le profil de la came 43.
Pour assurer un équilibre dynamique, chaque arbre pivo- tant est équipé à chaque extrémité d'un bras 46 longeant des cames identiques 43 et 43' prévues sur les côté. opposés de l'appareil comme on le voit clairement par la fig. 7. Les galets 42. sont maintenus en contact avec le pourtour de la came par un ressort 48 (voir en particulier la fig. 2) monté entre le bras 46 et une colonnette 49 faisant saillie hori- zontalement par rapport à chaque extrémité du rouleau 12 ou 13 selon le cas.
Au cours du fonctionnement, l'élément serreur 19, en se déplaçant dans le sens horaire autour de la came fixe 43'. se ferme tout d'abord, c'est-à-dire que le couteau 23 est rapproché de l'enclumette 22 sous l'action du ressort 48 quand le galet de came se trouve dans la partie marquée 50.
Une rotation plus accusée de l'organe 13 amène le galet de came dans la position désignée par 51 où la mâchoire consti- tuée par l'enclumette 22 et le couteau est ouverte. C'est là l'état de fonctionnement représenté par rapport à l'élé- ment serreur 18 dans la fig. 1. La mâchoire constituée par l'élément serreur 18 demeure ouverte jusqu'à ce que le galet associé franchisse la crête 52 de la came 43'.
Comme on le voit plus clairement à l'examen de la fig. 4, le bout 21 de l'enclumette 22 ménage une enveloppe cylindri- que de même que le bout ±± de l'élément plisseur 11. Le. deux enveloppes se trouvent dans une relation telle que le dia-
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mètre de l'enveloppe définie par le bout de l'élément serreur ou de l'enclumette est supérieur au diamètre de l'enveloppe ménagée par le bout de l'élément plisseur.
La disposition des éléments plisseurs et serreurs décrite ci-avant non seulement supprime le fâcheux rebon- dissement qu'on était obligé d'accepter dans les construc- tions antérieures du couteau à la fin d'un cycle de plissage, du fait que l'élément plisseur était animé d'une vitesse linéaire plus grande que l'élément serreur, mais implique en outre la suppression qui est très avantageuse de la vibration ou branlement du couteau 23 quand ce der- nier attaque l'élément plisseur au milieu du cycle de plissa- ge.
Ce phénomène se produit à mi-distance entre les en- droits désignés par B2 et B (voir la fig. 4) c'est-à-dire quand la vitesse relativement plus grande de l'élément ser- reur assure un léger contact entre le couteau 2± et la face antérieure 55 de l'élément plisseur 15, ceci nonobstant la pente du contour de la came comme figuré en 50. Cette appro- che -douce- du couteau aerreur 23, par rapport à l'élément plisseur 15 donne la possibilité d'utiliser un couteau serreur flexible.
Une construction avantageuse comporte à cet égard un couteau tel que celui désigné par 221 en fige 4 dans la- quelle le couteau en acier est équipé d'un parement 23" constitué par une épaisseur(d'environ 3 mm) de polyéthylène.
La flexibilité de ce parement assure un engagement par fric- tion satisfaisant du couteau 23 avec la partie plissée de la bande de matière, ce qui présente un avantage en mainte- nant cette bande à l'état plissé malgré le rappel en arrière de l'élément plisseur 15.
Grâce à l'utilisation d'un couteau flexible établi en polyéthylène, en caoutchouc ou en une matière équivalente,
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une aire de contact plus large entre le couteau et la bande de matière est assurée que quand on n'utilise que le bout d'une lame en métal, ce qui est caractéristique des cons- tructions appartenant à la technique antérieure. Le main- tien du contact etre le couteau et la bande de matière est important si l'on considère que ces appareils de pliage font des plis en zig-zag ou des plis enchevêtrés ou analo- gues ayant une notable largeur, plusieurs bandes ayant les dimensions de lettres étant entraînées simultanément et côte à côte à travers l'appareil.
A titre d'exemple spécifique de l'invention, des rouleaux 12 et 13 ont été établis avec des pignons avec un diamètre primitif égal à 165 mm. environ. Dans chaque cas, l'appareil était employé pour faire un pli égal à 6 à 7 mm et les faces 55 des enclumettes étaient disposées à 30 par rapport à une ligne radiale. Les éléments plisseurs représentés par celui qui est désigné par 15 dans la fig. 4 étaient établis de façon à comporter une face postérieure 56 disposée selon un angle de 15 comme figuré en e. La face antérieure 57 de l'élément plisseur 15 était disposée selon un angle de30 par rapport à la ligne radiale passant par le bout comme montré en 54' dans la représentation T3 de la fig. 4.
Grâce à cette construction, des résultats opti- ma peuvent être obtenus lorsque le bout ±4. de l'élément plisseur est ramené en arrière de 6 à 7 mm. par rapport au cercle primitif du pignon associé 24, tandis que l'élément serreur 19 avance de 12,5 mm.environ au delà du cercle pri- mitif de son pignon associé 25.
Un autre appareil a été construit dans lequel les diamètres primitifs des pignons 24 et 25 étaient de 237@,5 et pour la même géométrie de la face ±5. de l'enclumette et la disposition de la face postérieure 22 de l'élément plisseur en même temps que le même degré de plissement. De même, un
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fonctionnement optimum a été obtenu avec une saillie de
12,5 mm de l'élément serreur au delà du cercle primitif de son pignon et un rappel en arrière de 6 à 7 mm.de l'élément plisseur par rapport au diamètre primitif de son pignon.
Les recherches qui ont conduit à l'invention ont permis de constater à cet égard que la saillie de l'élément serreur au delà du cercle primitif de son pignon associé et le rappel en arrière de l'élément plisseur par rapport au cer- cle primitif de son propre pignon sont fonction de la rela- tion angulaire des faces de l'enclumette et de l'élément plisseur comme figuré en 55. et 56 et de l'importance du plissement (représenté plus clairement par l'engagement maximum de l'élément plisseur 15 dans la mâchoire ménagée grâce à la configuration de l'enclumette et du couteau au milieu du cycle de plissage comme le montre la configuration désignée par les symboles T3, A3 et B3 dans la fig. 4).
Dans la représentation particulière qui est donnée ici, et en supposant que les angles des faces 55 et 56 représentent respectivement 30 et 15 et que le plissement représente lui-même 6 à 7 mm, si l'élément plisseur n'est pas ramené en arrière, on constate que l'enclumette
22 rattrappe l'élément plisseur en amont de la position cen- trale, c'est-à-dire T3.
Avec un rappel égal à 3 mm. environ de l'élément plisseur 15, l'enclumette vient en contact avec la face postérieure 56 de cet élément après que le point central a été franchi mais avant que la position de traction vers l'extérieur ne soit atteinte comme figuré en T5.Par ailleurs, ai le rappel en arrière de l'élément plisseur représente plus de 6 à 7 mm, il est nécessaire d'augmenter les dimensions de l'appareil, de manière à assurer un arc de déplacement convenablement plat de l'élé- ment Plisseur sans aucun avantage apparent.
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Pour la réalisation pratique de l'appareil tel que le prévoit l'invention, on conçoit que les paramètres qui viennent d'être mentionnés ;relation angulaire des face* 55 et 56 et importance du plissage délimitent l'inter- valle G visible dans la fig. 4.Pour une amplitude de plissage moindre, cet intervalle G peut être plus petit puisque l'élément plisseur pénètre dans la mâchoire consti- tuée par les éléments serreurs en un point voisin du milieu du cycle de plissage.
Une fois l'intervalle G déterminé, les vitesses relatives des éléments plisseurs et serreurs sont établies, puisque l'intervalle G doit disparaître au moment de la traction vers l'extérieur de l'élément plisseur 15 c'est-à-dire immédiatement avant que ne soit atteinte la position désignée par T5 dans la fig. 4.
On conçoit que l'invention se prête à une vaste gamme d'applications comme indiqué précédemment. La bande ou les bandes de matière en cours de plissage peuvent prendre la forme de plis en zig-zag ou enchevêtrés et les axes des rouleaux 12 et 13 peuvent être disposés horizontalement, verticalement ou selon des positions angulaires intermé- diaires. Dans la représentation particulière qui est donnée ici, les axes des arbres 26 et 27 (voir la fig, 8) sont disposés horizontalement.
On voit par la fig. 9 que les points de dégagement de la bande de matière se trouvent nettement au-dessous des lignes centrales des rouleaux plisseurs supérieur et inférieur. Les recherches dont il a été parlé ont permis, en effet, de constater que ce dispositif débiteur permet une notable augmentation de la vitesse de fonctionnement. En outre, le dégagement des éléments serreurs dans le rouleau inférieur 13 peut être assuré légèrement avant l'ouverture de l'élément serreur visible sur la fig. 12 du fait qu'un coude plus accentué est ménagé dans la bande comme figuré
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en 39.
Dans l'illustration donnée, en particulier par la fig. 9, on voit que le point de dégagement sur le rouleau 12 se trouve à environ 45 au delà du point bas tandis que sur le rouleau 13 il est à environ 135 au delà du point haut, c'est-à-dire le point de tangente commune. Le dégage- ment sensiblement simultané opéré dans ces conditions se traduit par une pile compacte puisque le poids de la lon- gueur englobant 90 de la bande de matière fait que cette bande de matière continue tombe pour occuper la position désirée. Le fonctionnement est assuré en donnant un contour convenable aux cames 43.
Les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Apparatus for folding webs of continuous material such as paper.
This invention relates to folding apparatus and more particularly relates to an improved construction apparatus for zig-zag folding webs of continuous material such as paper by use of conjugate organs rotatably mounted and provided with elements. pliers and tighteners each of which defines a cylindrical envelope.
Priority of a patent application in the United States of America filed June 13, 1963
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This improved apparatus as provided for in the invention is characterized in particular by the arrangement of each clamping element so as to form an envelope measuring a diameter greater than the diameter of the envelope of each pleating element in order to force the anvil of the clamping element to approach the plier element during the clamping action exerted on the web of material being folded.
The invention is embodied in particular in a folding apparatus comprising a frame, two members journaled in this frame parallel and side by side, members for turning the preceding members, members for bringing the strip of material between said members. , each of these members being equipped with at least one pleating element and a clamping element, these members being oriented in such a way relative to each other that they place the pleating element belonging to a member in pleating position of the material strip with respect to the clamping element of the other member to cooperate with the folding of this material strip, the movement of each member defining a cylindrical envelope,
with the feature that the envelope of each clamping element measures a diameter greater than the envelope of each pleating element.
The invention is described below with reference to the appended schematic drawings in which: -
Fig 1 is a fragmentary elevational view with partial section of a folding apparatus according to the invention comprising two identical rollers each of which is equipped with clamping elements and folding elements in order to accomplish the folding operation. .
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Figs. 2 and 3 are fragmentary elevational views drawn on a larger scale of the cam action mechanism shown in FIG. 1, this view showing the positions of the clamping knives with respect to the anvils of the aerror members.
Fig. 4 is a view drawn on an even larger scale of a fragment of the assembly of clamping and pleating elements, these two elements being represented at various stages of their cooperation in order to impose a fold on the strip.
Fig. 5 is a fragmentary perspective view of a web of paper folded over by the mechanism visible in the previous views.
Fig. 6 is a fragmentary top plan view of the camming mechanism shown in FIGS.
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f ig. 2 and 3.
Fig. 7 is a fragmentary end elevational view of the folding apparatus as seen from line 7-7 in FIG. 8.
Fig. 8 is a fragmentary side elevational view of what is shown in FIG. 7.
Fig. 9 is a schematic end view of the upper and lower crimp rollers, this view more clearly showing the material web release points which lie well below the centers of these rollers.
Although the course of reverse folding is well known, it is useful to briefly recall this operation in general, since this will facilitate understanding of the invention.
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GENERAL OPERATION
To conform the notebook 10 shown in fig. 5 that is to say a notebook obtained continuously by sig-zag folding of a continuous dobby strip 11 (see fig.l) this strip 11 is passed between the rollers 12 and 13, giving rise to thus with the alternate folds 10a, 10b, 10c, etc. .. clearly visible in FIG. 5.
The device which performs this operation is most often part of another mechanism, part of which will be described in detail below. In any case, the strip of material 11 passes between the rollers 12 and 12 (see fig. 1). It will be noted that the .rollers. visible in fig. 1 are not cylinders in the usual sense of the word since they actually have a quadrangular cross section.
However, since they rotate and are used like ordinary scrolls, this word has been used to designate them. However, it should be understood that other configurations can be given to these rollers, the important particularity being that each of them is equipped with pleating and clamping elements.
A folding element is designated by 14, the other is shown in the working position, that is to say folding and is designated as a whole by 15. These elements are offset by 1800 in the "square roll" 12, two clamping elements and II being similarly offset by 1800 and equally spaced with respect to the pleating members 14 and 15.
The roller 13 is also equipped with two clamping elements, one of which is designated by 18 and the other of which, which is in the working position, is designated as a whole by 19. It can be seen from FIG. 1 that the pleating element 15 is disposed near the clamping element 12
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to perform a folding operation.
Analogously to what is shown for the roller 12, the roller 13 is equipped with a pair of pleating elements designated by 20 and 2. Thus, to form a series of zig-zag folds that is to say say conversely, the pleating element conjugated to one of the rollers cooperates with the clamping element conjugated to the other roller, after which the pressure element conjugated to the first roller cooperates with the pleating element conjugated to the second roller. It can be seen from this that each roller must be provided with at least one clamping element and one pleating element. Depending on the geometrical arrangement which is permitted, a larger number of pleating elements can find their place here as in fig. 1, each roller being equipped with two pleating elements and two clamping elements.
As visible in fig. 2, the clamping element 19 comprises an anvil 22 and a finger or knife 23. In FIG. 3, the jaw formed by the anvil 22 of the clamping element and the knife 23 are in their closed position, that is to say in their position reached at the end of a given bending stage.
To impart its impulse to the apparatus, pinions such as those designated by Si and 25 in fig. 7 and 8 are employed although, as will be understood, another transmission system could be provided for the actuation of rollers 12 and 13. In FIG. 4, these pinions are represented by the dotted lines PL24 and PL25 which respectively represent the pitch diameters of the two pinions 24 and! 2. and which hundred, tie to the ease of understanding the course of the folding operation.
It will be noted that the pleating element 15 has a length
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less than the radius corresponding to the circle prayed ¯ <% # t z
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while the clamping element 19 protrudes beyond the pitch circle PL25. This is a feature which
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differentiates ilinv-i4eion from previous constructions.
In fig. 4, the pleating element 15 is shown moving to the right and passing through various positions.
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tions designated by Tl, T2, T, etc., the corresponding positions of the anvil and knife of the element
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clamp 1i being represented respectively by to B ko t B2 etc ..
It is clearly seen from FIG. 4 that during the pleating operation, the anvil 22 'catches * the
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posterior face of the pleating element 23l $ while the knife 23 rubs against the anterior face of the pleating element (see in particular the operative stages /
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designated by and T.). Thanks to its arrangement, a machine previously capable of 4 functioning according to a
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maximum speed of 75 meters. "approximately per minute can now operate at a speed exceeding 150 meters per minute.
As indicated in the foregoing, in previous constructions, the pleating element 15 protruding beyond the corresponding pitch circle, while the clamping element 19 did not extend as far as the pitch circle of the pinion associated with this roller. .
This implied that the peripheral speed of the pleating element was greater than that of the clamping element, so that the first of these elements actually moved away.
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the anvil 22 of the lab coat member, and held the knife 23 away from the anvil. When, in previous constructions, the pleating element 15 is
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moved away from the space comprised between the anvil and the knife, the knife suddenly closed on the anvil, giving rise to a rebound8, .. ::; t "r ,,;" ,,, e which limited the v + ec3o "# operation.
On the contrary, with the
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this construction, the pleating element li- "card of the gap between the anvil? ,, 2, âe l.'lâlent clamp and the knife 22, of this member just when this gap is closed.
WHOLE CONSTRUCTION
To better understand the mode of operation, reference is made to FIG. 1 in which 26 denotes the ar-
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ber of roller 12 and 2 ± the shaft of roller i ±. These trees are also visible in figs. 7 and 8 where 28 designates the side flanges which provide support for the rollers.
For this purpose, these side flanges 28 are provided with bearings
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such as 29 and 12 (see in particular fig. 7) each of which is equipped with a spring-loaded base, only the base
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IL corresponding to the level 2 $ being visible in fig. 8.
The base It is detachably fixed to the bearing 2g 'by means of bolts 32 (see also fig. 8).
Each side flange 28 is cut with a slot such
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that it in which is mounted a base 31. In this slot 33. but above the spring base 31 is movably mounted an upper bearing. The upper level which is associated
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with the lower bearing is designated by 3, while the upper bearing which is associated with the lower bearing 30
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is designated by 5. Between each group of these upper and lower bearings is interposed a spring such as 33a
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(Fig. 8). The position of the upper bearings 2i and 25, and hence of the shaft 26, is determined by set screws 36 which bear against the upper face back.
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upper 11 and 12, Thanks to this assembly, the upper roller 12 is mounted in a position allowing it to cooperate with the roller 13.
To adjust the opening and closing of elements
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clampers, that is to say to first space the knife 23 of the anvil 22 and then bring it into contact, each
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roller 12, 13 is equipped with a mechanism operating in the manner of a cam. The mechanism corresponding to the upper roller 12 is designated by 37, while that which corresponds to the lower roller 13 is designated by 38. These two mechanisms are clearly visible in the elevational view which constitutes FIG. 7. This also shows a main drive gear 39 attached to the opposite end of shaft 27 from that which carries the idler gear! 2 ,. A pinion 40 with straight teeth is also mounted on the flange 28, which transmits the rotation to the rollers 12 and 13.
It can be seen by examining fig. 9 that the remaining part of the mechanism referred to comprises a guide and a stack 42. It will be appreciated that a wide range of discharge and discharge members may find use here depending on the final shape of the product. with inverted pleats which must be obtained. In some cases, it may even be advantageous to provide punching or punching equipment along with printing presses or the like.
The cam-like mechanism which is associated with the clamping element 19 is clearly visible in figs. 2, 3 and 6. If we first examine figs. 2 and 3, it can be seen that the cam corresponding to the roller 13 which is designated by 43 and that the working peripheral part of this cam is the fragment shown in these two views. Cams 43 and 43 'are provided respectively to serve rollers 12 and 13; each of them has a crest intended to actuate the clamping elements 18 and 19 or 16 and 17 alternately, as the case may be.
As shown in fig, 6, the cam 43 is fixed to the flange 28 by means of bolts and serves to rotate the finger 23 of the include.
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put 22 by means of a swiveling shaft ± ± \ see in particular fig. 2, 3 and 6). This shaft 45 is aupporté to be able to rotate in a bearing 45a (see FIG. 2) forming part, depending on the case, of the carrier roller 12 or 13. At each end, this shaft 45 is equipped with a rocker arm 46 generating the action. cam by means of the movement of a roller 47 which runs along the profile of the cam 43.
To ensure a dynamic balance, each pivoting shaft is equipped at each end with an arm 46 running alongside identical cams 43 and 43 'provided on the sides. opposites of the apparatus as can be seen clearly from FIG. 7. The rollers 42. are held in contact with the periphery of the cam by a spring 48 (see in particular FIG. 2) mounted between the arm 46 and a post 49 projecting horizontally with respect to each end of the roller. 12 or 13 as the case may be.
During operation, the clamping element 19, moving clockwise around the fixed cam 43 '. first closes, i.e. the knife 23 is brought closer to the anvil 22 under the action of the spring 48 when the cam roller is in the marked part 50.
Further rotation of the member 13 brings the cam follower to the position designated 51 where the jaw formed by the anvil 22 and the knife is open. This is the operating state shown with respect to the clamping element 18 in FIG. 1. The jaw formed by the clamping element 18 remains open until the associated roller crosses the crest 52 of the cam 43 '.
As can be seen more clearly on examination of FIG. 4, the end 21 of the anvil 22 forms a cylindrical envelope as well as the end ± ± of the pleating element 11. The. two envelopes are in a relation such that the diameter
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meter of the envelope defined by the end of the clamping element or the anvil is greater than the diameter of the envelope formed by the end of the pleating element.
The arrangement of the pleating and clamping elements described above not only eliminates the annoying bouncing which had to be accepted in previous constructions of the knife at the end of a pleating cycle, because the creasing element was driven with a greater linear velocity than the gripping element, but also involves the suppression which is very advantageous of the vibration or jerking of the knife 23 when the latter attacks the creasing element in the middle of the cycle. pleating.
This phenomenon occurs midway between the places designated by B2 and B (see fig. 4), that is to say when the relatively greater speed of the clamping element ensures a slight contact between the knife 2 ± and the anterior face 55 of the pleating element 15, this notwithstanding the slope of the contour of the cam as shown at 50. This - soft- approach of the error knife 23, with respect to the pleating element 15 gives the possibility of using a flexible clamping knife.
An advantageous construction comprises in this regard a knife such as that designated by 221 in fig 4 in which the steel knife is equipped with a facing 23 "consisting of a thickness (of about 3 mm) of polyethylene.
The flexibility of this facing ensures satisfactory frictional engagement of the knife 23 with the pleated portion of the strip of material, which has an advantage in maintaining this strip in the pleated state despite the return back of the strip. pleating element 15.
Thanks to the use of a flexible knife made of polyethylene, rubber or an equivalent material,
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a wider contact area between the knife and the web of material is ensured than when only the tip of a metal blade is used, which is characteristic of constructions belonging to the prior art. Maintaining contact between the knife and the strip of material is important considering that these bending devices make zig-zag folds or entangled or similar folds having a notable width, several strips having the same width. dimensions of letters being driven simultaneously and side by side through the apparatus.
As a specific example of the invention, rollers 12 and 13 have been established with pinions with a pitch diameter equal to 165 mm. about. In each case, the apparatus was employed to make a bend equal to 6-7 mm and the faces 55 of the anvils were disposed 30 from a radial line. The pleating elements represented by that designated by 15 in FIG. 4 were established so as to include a rear face 56 disposed at an angle of 15 as shown in e. The anterior face 57 of the pleating element 15 was disposed at an angle of 30 relative to the radial line passing through the tip as shown at 54 'in the representation T3 of FIG. 4.
Thanks to this construction, optimum results can be obtained when the ± 4. of the pleating element is brought back 6 to 7 mm. relative to the pitch circle of the associated pinion 24, while the clamping element 19 advances by approximately 12.5 mm beyond the prime circle of its associated pinion 25.
Another apparatus was constructed in which the pitch diameters of the pinions 24 and 25 were 237 @, 5 and for the same face geometry ± 5. of the anvil and the arrangement of the rear face 22 of the pleating element at the same time as the same degree of pleating. Likewise, a
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optimum operation was obtained with a projection of
12.5 mm of the clamping element beyond the pitch circle of its pinion and a return back 6 to 7 mm. Of the pleating element with respect to the pitch diameter of its pinion.
The research which led to the invention has made it possible to observe in this regard that the projection of the clamping element beyond the pitch circle of its associated pinion and the return back of the pleating element relative to the pitch circle of its own pinion are a function of the angular relation- ship of the faces of the anvil and of the pleating element as shown at 55. and 56 and of the magnitude of the wrinkling (represented more clearly by the maximum engagement of the creasing element 15 in the jaw formed by the configuration of the anvil and the knife in the middle of the creasing cycle as shown by the configuration designated by the symbols T3, A3 and B3 in Fig. 4).
In the particular representation which is given here, and assuming that the angles of the faces 55 and 56 represent respectively 30 and 15 and that the crease itself represents 6 to 7 mm, if the pleating element is not brought back , we see that the anvil
22 catches the pleating element upstream of the central position, ie T3.
With a return equal to 3 mm. approximately of the folding element 15, the anvil comes into contact with the posterior face 56 of this element after the central point has been crossed but before the position of outward pull is reached as shown in T5. elsewhere, with the return to the rear of the pleating element represents more than 6 to 7 mm, it is necessary to increase the dimensions of the apparatus, so as to ensure a suitably flat displacement arc of the pleating element. without any apparent benefit.
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For the practical realization of the apparatus as provided for by the invention, it will be understood that the parameters which have just been mentioned; angular relationship of the faces * 55 and 56 and the extent of the pleating delimit the interval G visible in the fig. 4.For a smaller pleating amplitude, this interval G may be smaller since the pleating element penetrates into the jaw formed by the clamping elements at a point close to the middle of the pleating cycle.
Once the interval G has been determined, the relative speeds of the pleating and clamping elements are established, since the gap G must disappear when the pleating element 15 is pulled outwards, i.e. immediately before that the position designated by T5 in fig. 4.
It will be understood that the invention lends itself to a wide range of applications as indicated above. The strip or strips of material being pleated may take the form of zig-zag or entangled folds and the axes of the rollers 12 and 13 may be arranged horizontally, vertically or in intermediate angular positions. In the particular representation which is given here, the axes of the shafts 26 and 27 (see FIG. 8) are arranged horizontally.
It can be seen from FIG. 9 that the material web release points are well below the center lines of the upper and lower crimp rollers. The research which has been mentioned have made it possible to observe that this debtor device allows a notable increase in the operating speed. In addition, the release of the clamping elements in the lower roller 13 can be ensured slightly before the opening of the clamping element visible in FIG. 12 because a more accentuated bend is made in the band as shown
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in 39.
In the illustration given, in particular by FIG. 9, it can be seen that the release point on roller 12 is approximately 45 beyond the low point while on roll 13 it is approximately 135 beyond the high point, i.e. the point of common tangent. The substantially simultaneous release under these conditions results in a compact stack since the weight of the 90-encompassing length of the web of material causes this continuous web of material to fall to occupy the desired position. Operation is ensured by giving a suitable contour to the cams 43.
The details of realization can be modified, without departing from the invention, in the field of technical equivalences.
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