Machine à brocher les livres L'invention se rapporte à une machine à brocher les livres dans laquelle les cahiers usuels de 2, 4, 8, 16, etc. pages entrant dans la confection des livres sont brochés ensemble sur leur ligne de pliage, autrement dit à cheval sur ladite ligne.
La machine comprend des moyens destinés à déli vrer plusieurs livres en série à un poste de brochage où se trouve une brocheuse automatique. Les livres sont calibrés c'est à dire que leur épaisseur est mesurée avant qu'ils atteignent la brocheuse, afin de permettre de déceler les livres incorrectement assemblés, ainsi que les livres manquants dans une série ou dans un débit continu de livres dirigés vers la brocheuse. En effet, le fonctionnement de la brocheuse avec un livre incorrec- rement assemblé ou lorsqu'un livre est manquant est indésirable.
Le but de l'invention est d'empêcher le fonctionne ment de la brocheuse dans de tels cas de livres défec tueux ou manquants sans que cela donne lieu à un choc et à un bruit mécaniques résultant de l'arrêt des méca nismes de commande ou d'entraînement de la bro cheuse.
A cet effet, la machine à brocher les livres selon l'invention est caractérisée en ce que la tête de bro chage comporte des moyens débitant automatique ment une certaine longueur du fil de brochage sous l'influence du fonctionnement de la tête pendant cha que cycle et des moyens détecteurs commandant un dispositif neutralisant les moyens d'alimentation en fil chaque fois qu'un livre non prêt à être broché se présente au poste de brochage, tandis que la tête de brochage continue à accomplir son cycle de fonction nement.
Une forme d'exécution de l'objet de l'invention et une variante seront décrites, à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé, dans lequel: la fig. 1 est une vue latérale de cette machine, la fig. 2 est une coupe transversale faite suivant la ligne 2-2 de la fig. 1; la fig. 3 est une coupe horizontale vue vers le bas, suivant la ligne 3-3 de la fig. 2; la fig. 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la fig. 3; la fig. 5 est une coupe transversale suivant la ligne 5-5 de la fig. 1;
la fig. 6 est une vue du mécanisme représenté par la fig. 5, orientée diagonalement vers le bas à partir de la ligne 6-6 de la fig. 5; les fig. 7 et 8 sont des vues latérales partielles repré sentant des parties des têtes de brocheuse automatique, la fig. 7 montrant une phase et la fig. 8 une autre phase du fonctionnement; les fig. 9 et 10 correspondent aux<B>fi-.</B> 7 et 8, sauf que, dans ce cas, une autre tête de brocheuse auto matique a été représentée;
les fig. 11 et 12 sont des vues de profil relatives aux fig. 9 et 10, montrant respectivement les mouvements des pièces pendant les deux phases qui sont expliquées plus loin; la fig. 13 est une vue de face d'une tête de brocheuse automatique suivant une variante de réalisation, et la fig. 14 est une vue latérale du dispositif repré senté sur la fig. 13.
En se reportant d'abord à la fig. 1, on y voit la partié extrême de gauche d'une machine à rassembler les cahiers, cette machine étant simplement représentée par un contour rectangulaire. Une telle machine peut comporter un certain nombre de trémies dans les- quelles sont placés les groupes de cahiers provenant des presses d'imprimeries, chaque trémie délivrant les cahiers à un transporteur de sorte que les cahiers tombent de chaque boîte successive sur ceux provenant d'une boite précédente, et que les cahiers sont réunis ou collationnés de la façon requise pour former le livre désiré. Habituellement la dernière trémie contient les couvertures pour le livre.
Les cahiers réunis forment des livres assemblés qu'il est nécessaire de brocher.
Chaque livre assemblé quitte la machine d'assem blage à cheval sur une chaîne transporteuse 1 en avant d'un doigt de chaîne 2 ou poussoir qui est en butée contre le livre. En effet, la moitié de chaque livre pend d'un côté de la chaîne et l'autre moitié pend de l'autre côté de la chaîne. La chaîne se déplace continuelle ment et comporte une série de doigts 2 qui entraînent chacun un livre assemblé. Des ailes évasées 3 situées de part et d'autre de la chaîne 1 ouvrent progressivement chaque livre assemblé ambulant d'une façon suffisante pour permettre de mesurer l'épaisseur de chaque livre. La chaîne 1 passe autour des roues dentées 4 placées de manière appropriée pour guider la chaîne, qui est du type sans fin, et l'une au moins de ces roues dentées est motrice.
Parfois, il peut arriver qu'une ou plusieurs trémies soient épuisées et quelquefois que toutes les trémies soient épuisées auquel cas, un ou plusieurs doigts 2 peuvent comporter en avant d'eux soit un groupe de cahiers incorrectement assemblés ou éventuellement aucun cahier du tout.
En raison de ce qui précède, un dispositif de cali brage mesurant l'épaisseur des livres, disposés sur la chaîne est placé à une courte distance au-delà de la machine d'assemblage. Ainsi que le montrent les fig. 5 et 6, ce dispositif de calibrage comprend un secteur de roue 5 formant appui commandé par le mécanisme de distribution de la machine de façon à tourner contre l'extérieur de la zone située en avant de chaque doigt 2 où se trouvent ou doivent se trouver les cahiers assem blées. A cet endroit accède une roue de calibrage 6 pour presser contre le secteur de roue formant tasseau 5 la moitié correspondante du côté cahier qui peut se trouver entre les deux roues.
Cette roue 6 exerce une action de calibrage du fait qu'elle est montée sur une extrémité d'un levier à deux bras 7 dont l'autre extré mité agit par l'intermédiaire d'un système à bras de levier multiplicateur de mouvement 8 pour faire osciller un bras 9.
Ce dispositif de calibrage comporte une roue à broches 10 portant une série de broches poussoirs 11 qui sont poussées vers le haut chaque fois que le bras 9 est basculé lorsque la roue de calibrage 6 décèle soit un nombre insuffisant de cahiers, soit l'absence totale de cahiers. Cette roue à broches 10 et le secteur de roue 5 formant contre-appui sont entraînés en synchro nisme avec le mouvement de la chaîne 1.
Le parcours périphérique qu'effectuent les broches 11 et leur espa cement périphérique relatif par rapport à la roue 10 sont tels que, lorsque la zone qui se trouve devant l'un quelconque des doigts 2 est soumise à l'action de cali brage, le doigt correspondant doit se trouver finale ment en regard d'un interrupteur électrique de sécu rité 12 fonctionnant si la broche 11 qui est en regard de cet interrupteur est poussée vers le haut. Une came 13 disposée juste au-delà de cet interrupteur de sécurité sert à repousser les broches vers le bas pour les ramener à leur position initiale.
La position de corrélation qui vient d'être mention née et qui résulte de l'espacement périphérique des broches et ainsi de suite, actionne l'interrupteur limi teur 12 au moment opportun pour faire cesser l'alimen tation des têtes en fil métallique de sorte qu'aucune agrafe ne soit formée et assujettie lorsque la zone comportant un livre incorrectement assemblé ou manquant atteint le poste de brochage de la brocheuse à livres nécessaire pour brocher les livres assemblés sur leur ligne de pliage afin de produire des livres brochés prêts à être rognés.
La brocheuse est représentée à l'extrême gauche de la fig. 1. Le poste ou l'emplacement de brochage est déterminé par l'emplacement des têtes automa tiques de brochage à fil métallique 14 dont deux seulement sont représentées sur la fig. 1. Dans de nombreux cas, trois de ces têtes sont nécessaires, leur nombre dépendant du nombre d'agrafes nécessaires pour constituer un livre ayant la résistance de bro chage désirée. Une tête automatique de brocheuse largement utilisée, qui peut être employée est celle qui est vendue sous la marque de fabrique déposée Bostich .
Dans tous les cas, chacune de ces têtes est alimentée en fil métallique W et possède un méca nisme grâce auquel à mesure que la têtre fonctionne, le fil est amené automatiquement vers le bas, à raison d'une longueur d'agrafe à la fois, et cette longueur de fil est coupée et formée en agrafe qui est enfoncée dans l'article à brocher par ses branches, lesquelles sont ensuite rabattues et serrées.
Une telle tête de brocheuse automatique est néces sairement actionnée par des organes qui doivent être soumis à un mouvement alternatif rapide. Ces organes et leur mécanisme de commande doivent être robustes et, par conséquent, lourds. Toute machine utilisant ces têtes et ayant une cadence de production élevée en articles brochés doit nécessairement actionner ces têtes, très rapidement.
La brocheuse à livres représentée possède deux ou un plus grand nombre de têtes de brochage 14. Chaque tête est montée sur un plateau moulé 15. Les méca nismes de ces têtes sont actionnés par des barres 15a et<I>15b</I> qui doivent être entraînées en mouvement alternatif par des systèmes comportant les organes 16, 17, 18, etc., qui doivent être robustes et, par suite, lourds. La barre transversale de pliage de fil, qui est l'une des barres 15a ou 15b, doit être entraînée par une came de commande de pliage 19, par exemple. Toutes ces pièces sont nécessairement lourdes et une fois qu'elles sont mises en marche, il est préférable d'éviter l'arrêt et le redémarrage de leurs mouvements normaux de fonctionnement.
Tant que ces organes mobiles peuvent être mainte nus en mouvement, la puissance nécessaire à la ma chine est maintenue à un minimum et les chocs et bruits sont donc maintenus à un niveau aussi basque possible. Toutes les pièces doivent se mouvoir rapi dement et il faut éviter d'arrêter et de faire redémarrer ces pièces chaque fois que le dispositif de calibrage décrit indique que l'action d'agrafage doit être inter rompue. En cas de non-interruption, les agrafes peuvent produire un calage nécessitant l'arrêt non seulement de la brocheuse mais aussi de la machine à collation ner les cahiers et, également bien entendu, de la ro- gneuse à laquelle les livres brochés peuvent être déli vrés dans un montage de production en série de livres brochés.
Toutes les têtes de brochage automatiques utili sées par des machines à broches à cheval comportent un mécanisme d'alimentation en fil utilisant des pinces animées d'un mouvement alternatif par rapport à la tête et qui saisissent le fil lorsqu'elles se déplacent dans la direction d'alimentation du fil pour le lâcher lorsqu'elles se déplacent dans la direction opposée afin de faire ainsi avancer le fil par intermittence par longueurs d'agrafe comme l'exige la formation des agrafes qui relient par piquage les cahiers pour consti tuer des livres brochés prêts au rognage.
En tenant compte de ce qui précède, les fig. 7 et 8 montrent les parties intéressantes de l'une des têtes 14 qui sont nécessaires pour illustrer le fonctionnement des pinces. On peut voir sur la fi-. 7 que le fil W descend entre les galets redresseurs de fil 22 et entre une pince fixe 23 et une pince mobile 24, cette dernière étant soumise à l'action d'un ressort qui la serre contre la première et le fil se trouvant entre elles, cette action ressortant de la fig. 8.
Les deux pinces 23 et 24 se déplacent ensemble vers le bas, par rapport à la tête 14, lorsqu'elles saisissent le fil, comme le montre la fig. 8, en amenant ainsi une longueur de fil nécessaire pour former une agrafe, et la tête automatique contient un mécanisme qui ensuite ouvre les pinces - contre l'action antagoniste du ressort précité puis les pinces remontent alors qu'elles sont desserrées, comme le montre la fig. 7. La longueur de fil ainsi délivrée est sectionnée et, au cours d'une opération suivante, elle est façonnée et brochée dans la ligne de pliage du livre de cahiers.
Dans cet exemple, la pince mobile 24 est montée pivotante sur un axe 25, l'extrémité pivotante de cette pince comportant un téton 26 contre lequel s'applique l'extrémité rigide et incurvée 27 d'un ressort en porte- à faux. Le ressort 28 doit être déformé pour obtenir la séparation des pinces.
On remarquera que, dans ces têtes automatiques, la seule force qui sollicite les pinces l'une vers l'autre est une force de ressort, que le mécanisme interne de la tête permet d'exercer pendant la course d'alimentation des pinces, et laquelle est contenue ou neutralisée afin de maintenir les pinces écartées pendant la course de retour de celles-ci. Un dispositif de verrouillage sous forme d'un levier à deux bras monté sur un axe de pivot 29 est fixé sur la pince stationnaire 23 des pinces à mouvement alternatif vertical et il est entendu que cette pince fixe 23 peut exécuter verticalement des mouvements alternatifs mais qu'elle est fixe par rapport à la pince pivotante 24.
Ce levier possède une extrémité 30 qui peut être bascu lée pour venir porter contre le téton 26 de la pince pivotante 24 afin de verrouiller ou caler celle-ci en position ouverte contre l'action antagoniste de son ressort 28. Ce levier est empêché de tourner à l'excès dans le sens des aiguilles d'une montre par une partie saillante 31 qui rencontre une vis de butée fixe 32 et un ressort de torsion 33 sert à solliciter le dispositif de verrouillage vers sa position déverrouillée.
En position de verrouillage, ce ressort 33 n'est pas suffisamment fort pour surmonter la pression exercée par le téton 26 pour obtenir le déverrouillage. Lorsque le téton 26 est soulevé et échappe au levier 30 pendant le fonctionnement de la tête, le ressort 33 rappelle le dispositif de verrouillage à sa position déverrouillée. L'autre bras 34 du levier à deux bras formant ce verrou est actionné par une tige 35 (fig. 2) lié à un axe 36 qui est monté tournant dans un palier 37 fixé sur le pla teau moulé fixe 15 de la brocheuse.
Chaque tige 35 est rendue solidaire de l'axe 36 par un bloc de serrage 38 permettant le réglage de la tige pour lui permettre de fonctionner correctement avec la tête brocheuse associée, laquelle est fixée d'une manière réglable sur le plateau moulé 15. Les têtes doivent être réglées pour assurer le brochage de livres de différentes grandeurs aux emplacements d'agrafage voulus.
La rotation de cet axe 36 sur un angle limité sert à faire pivoter la tige 35 vers l'intérieur, de sorte que lorsque les pinces atteignent la position où le mécanisme de la tête automatique assure le desserrage de la pince mobile 24, l'extrémité inférieure de cette tige 35 est rencontrée par le bras 34 du levier de verrouillage produisant par suite l'action de blocage, afin de main tenir les pinces à fil en position écartée. Chaque fois, pendant le fonctionnement de la tête, que le coulisseau d'ouverture de pince ouvre la pince à fil, le dispositif de verrouillage est libéré, de sorte que le ressort 33 peut le rappeler à sa position de repos.
Chacune des têtes 14 assure cette action de verrouil lage et de déverrouillage destinée à neutraliser l'action d'alimentation en fil de brochage dans chaque tête de brochage automatique. Ainsi, en tournant l'axe 36 afin de faire pivoter les tiges 35 vers l'intérieur, pendant le fonctionnement des têtes il est possible de neutraliser les têtes brocheuses pendant qu'elles accomplissent un cycle. Lorsque la tige 35 reste à l'exté rieur et à l'écart du bras long 34 de chaque tête, le ressort 35 assure dans chaque cas la protection contre un verrouillage intempestif.
Le pivotement des tiges 35 vers leur position de travail est effectué par une commande électrique par le solénoïde 40 qui peut être du type à moyeu plongeur 41 sollicité par un ressort vers l'extérieur, ce plongeur relié à un levier 42 claveté sur l'axe 36 afin que ce dernier soit sollicité par ressort vers une position dans laquelle la tige n'agit pas. En variante, les tiges 35 peuvent être sollicitées élastiquement vers l'extérieur par un ressort externe. Dans tous les cas, l'action est telle que les tiges 35 demeurent normalement dégagées des bras de verrouillage 34 et pivotent vers une position de contact avec ces bras lorsque le solénoïde 40 est actionné.
Il est maintenant évident que, lorsque le dispositif de calibrage des cahiers décèle comme indiqué précé demment un ensemble, soit manquant ou défectueux de cahiers devant l'un quelconque des doigts de la chaîne d'entraînement, il actionne des moyens destinés à fermer l'interrupteur 12 du dispositif de calibrage d'où résultera une action appropriée lorsque l'ensemble défectueux, ou le cycle dans le temps d'un ensemble manquant, atteint le poste de brochage.
Par conséquent, en utilisant cet interrupteur 12 par l'intermédiaire d'un circuit électrique et non représenté, le solénoïde 40 peut être excité pour faire pivoter les tiges 35 vers l'intérieur, afin de verrouiller en position d'ouverture toutes les pinces à fil de toutes les têtes de brochage automatiques pendant que leurs organes continuent leur mouvement de course alternative. Comme il n'y a aucune alimentation en fil métallique, il n'y a aucune possibilité d'agrafage avec perturbation subséquente due à la formation d'agrafes indésirables ou à un coincement de la machine de ce fait.
En même temps, tous les organes mobiles lourds des brocheuses continuent de fonctionner exactement comme si l'opération d'agrafage avait lieu.
L'arrêt et le redémarrage de la brocheuse sont ainsi supprimés.
Si le tronçon suivant de la chaîné transporteuse ne porte pas un groupe de cahiers correctement assemblés, la même chose se répète. A la fin de chaque course descendante des pinces d'alimentation en fil, le verrou qui empêche l'alimentation en fil est déverrouillé, de sorte que, s'il y a lieu, l'action normale d'alimentation en fil de la brocheuse est reprise.
La tête de brochage décrite est une tête normale de grandeur relativement importante. Les fig. 9 et 10 montrent un autre type normal de tête de brocheuse automatique d'une grandeur légèrement plus petite.
Dans ce cas, on utilise un dispositif de verrouillage de type différent. Ainsi, le téton 26a de la pince transversalement mobile est encore verrouillé en position d'ouverture par l'extrémité 30a du levier de verrouillage, et bien qu'il s'agisse toujours d'un levier, il présente plutôt l'aspect d'une plaque rotative. En général les pièces correspondent à celles décrites précédemment et portent des chiffres de référence identiques comportant la lettre minuscule a pour les différencier de celles du premier exemple.
Dans ce second exemple, sur la fig. 9, les pinces sont desserrées afin qu'elles puissent saisir le fil et sur la<B><U>fi-.</U></B> 10 elles sont verrouillées en position d'ouver ture. Les brocheuses décrites sont équipées d'un méca nisme placé sous les plis du livre pour rabattre les branches des agrafes en fil métallique ainsi qu'il est nécessaire pour brocher les livres. Cela évite l'emploi de la chaîne 1 et des doigts 2 à travers l'ensemble du poste de brochage.
Par conséquent, un support mobile formant selle ou chariot 43 aboutit au poste de brochage et s'étend au travers de ce poste de sorte que les mécanismes précités peuvent fonctionner au sommet de la selle. Les cahiers qui deviennent des livres brochés, lorsqu'ils sont agrafés, sont déplacés à travers cette zone par une barre inférieure 45a à un mouvement alternatif horizontal et fonctionnant en coopération avec une barre à pinces 44 munie de pinces à ressort 45 action nées automatiquement par un système de leviers 46, de sorte que quand ces pinces sont animées d'un mouvement alternatif opposé à la direction de dépla cement des cahiers, elles sont écartées, et quand elles sont actionnées dans la direction du mouvement des cahiers,
elles sont libérées pour serrer les pages des cahiers contre la barre inférieure qui se trouve de ce côté du chariot. De cette manière, les cahiers sont en traînés par intermittence à travers le poste de brochage. Les livres brochés peuvent être empilés et envoyés vers la rogneuse pour l'opération de rognage.
Dans certains cas, on utilise des brocheuses rota tives dans lesquelles les têtes de brochage automa tiques sont montées sur un cadre qui peut être animé d'un mouvement de va-et-vient dans la direction que suit en flot ou mouvement continu une série de cahiers assemblés. Lorsque le cadre portant les têtes de bro chage se déplace avec le mouvement des cahiers, les organes des têtes de brochage sont animés d'un mou vement alternatif comme décrit plus haut, mais par des mécanismes quelque peu différents, pour exécuter leurs actions d'agrafage ou de brochage.
Les dispositifs de verrouillage décrits précédemment peuvent être utilisés également dans ce cas de la même façon, les tiges de verrouillage, commandées par le solénoïde sous le contrôle du dispositif de calibrage des cahiers étant montées sur le cadre qui se déplace dans ce cas suivant un mouvement généralement rotatif qui confère le nom de brocheuse rotative à ce type d'équipement.
Les fig. 13 et 14 illustrent une variante de réalisa tion du dispositif de verrouillage. La tête représentée correspond à celle que montrent les fig. 9 et 10. Tou tefois, chaque tête comporte son propre solénoïde électrique 40 a monté directement sur elle à l'aide d'une console 40 b. Ce solénoïde actionne directement une tige 35 a placée de façon à être rencontrée par le bras 34 du levier de verrouillage lorsque les pinces d'alimen tation en fil remontent et le solénoïde est excité par l'intermédiaire de l'interrupteur 12 du dispositif de calibrage.
Ainsi, chaque tête peut se mouvoir libre ment s'il y a lieu, comme cela est nécessaire dans une brocheuse rotative, son dispositif d'alimentation en fil restant cependant toujours sous le contrôle de l'interrupteur du dispositif de calibrage.