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CA 02330809 2000-10-31
WO 00/54976 PCT/FR00/00624
Dispositif pour imprimer un signe et machine à affranchir le comportant
L'invention a trait à un dispositif pour imprimer un signe sur un
emplacement prédéterminé d'une face d'un objet plat ayant une épaisseur
comprise dans une plage donnée.
On sait qu'on trouve ce genre de dispositif notamment dans les
machines à affranchir, le signe à imprimer étant la marque d'affranchissement.
On a déjà proposé, notamment dans la demande de brevet français
97 09888 (2 766 757), de prévoir un élément de butée pour la face à imprimer
de l'objet, de déplacer celui-ci avec sa face à imprimer qui est à fleur de
cet
élément, et de déposer le signe à imprimer pendant le déplacement de l'objet,
grâce à une cartouche à jet d'encre dont l'utilisation est possible puisque
l'élément de butée permet de maintenir constante la distance entre la buse
d'éjection d'encre et l'emplacement de l'objet où le signe doit être imprimé,
malgré les variations d'épaisseur d'un objet à l'autre ainsi que les
disparités
d'épaisseur que peut présenter un même objet.
L'invention vise à fournir un tel dispositif présentant de bonnes
performances en matière de qualité d'impression.
Elle propose à cet effet un dispositif pour imprimer un signe sur un
emplacement prédéterminé d'une face d'un objet plat ayant une épaisseur
comprise dans une plage donnée, comportant un élément de butée pour la face
à imprimer de l'objet plat, des moyens d'entraînement pour mouvoir l'objet le
long de l'élément de butée avec sa face à imprimer qui est à fleur de cet
élément, et des moyens d'impression comportant des moyens pour déposer
ledit signe sur ledit emplacement prédéterminé pendant que l'objet est mu par
les moyens d'entraînement le long de l'élément de butée, lesdits moyens
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d'entraînement comportant un moyen d'appui non suspendu pour la face à
imprimer dudit objet et comportant une courroie présentant un brin en regard
dudit moyen d'appui et s'étendant entre un galet amont et un galet aval
suspendus de sorte que ledit objet puisse être pris en sandwich entre ledit 5
moyen d'appui non suspendu et ledit brin de la courroie ; caractérisé en ce
que
ladite courroie s'enroule autour d'au moins deux autres galets, dont au moins
un est non suspendu.
La présence de ces autres galets est favorable au maintien de la
tension de la courroie et donc à la constance de la vitesse de déplacement du
brin en contact avec l'objet, ce qui permet d'obtenir une bonne régularité
pour
l'impression du signe.
Selon des caractéristiques préférées, au moins un des galets autour
desquels s'enroule ladite courroie est entraîné en rotation.
La courroie est ainsi mise en mouvement par l'un des galets autour
desquels elle s'enroule, ce qui est favorable à la constance de sa vitesse et
donc à la régularité de l'impression du signe.
En particulier, la régularité de la vitesse est meilleure que dans le
dispositif décrit par la demande de brevet susvisée, dans lequel la courroie
est
entraînée par des contre-galets extérieurs sur lesquels s'appuient
respectivement le galet amont et le galet aval, les conditions de contact
entre la
courroie et ces galets étant modifiées lors des mouvements de suspension des
galets amont et aval.
De préférence, pour des raisons de commodité de réalisation, c'est
ledit autre galet non suspendu qui est entraîné en rotation.
Selon d'autres caractéristiques préférées, le dispositif selon
l'invention comporte un bras portant le tourillon de l'un desdits galets amont
et
galet aval tandis que ledit bras est monté à oscillation sur le tourillon
dudit autre galet non suspendu.
Le guidage du mouvement de suspension du galet amont et /ou du 30 galet aval
obtenu grâce à ce bras permet en effet d'obtenir un bon maintien de
la tension de la courroie .
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De préférence, ledit bras s'étend, à partir dudit tourillon sur lequel il
est monté à oscillation, vers l'aval.
Selon d'autres caractéristiques préférées, pour les raisons qui
viennent d'être exposées, chacun desdits deux autres galets est non suspendu
et chacun desdits galet amont et aalet aval est porté par un bras respectif
monté à oscillation sur le tourillon d'un respectif desdits deux autres
galets.
Selon d'autres caractéristiques préférées, ladite courroie s'enroule
autour de trois dits autres galets, respectivement un premier galet non
suspendu, un deuxième galet non suspendu et un troisième galet suspendu.
La présence de ce troisième autre galet permet d'obtenir une
régularité particulièrement bonne de la vitesse de déplacement de la courroie.
De préférence, ledit troisième galet suspendu est suspendu
dépendamment de l'un desdits galets amont et galet aval, de sorte que si ce
dernier a un mouvement de suspension de nature à détendre ladite courroie, le
mouvement de suspension du troisième galet est de nature à retendre ladite
courroie.
De préférence encore, pour des raisons pratiques d'encombrement,
ledit troisième galet est suspendu dépendamment dudit galet aval.
Selon d'autres caractéristiques préférées, le dispositif selon
l'invention comporte un bras monté à oscillation en son centre sur le
tourillon
dudit autre galet non suspendu, ledit bras portant à une extrémité le
tourillon de
l'un desdits galet amont et galet aval, tandis qu'à l'autre extrémité il porte
le
tourillon d'un deuxième dit autre galet.
Ainsi, l'éventuel mou dû au mouvement de suspension du galet
amont ou aval est rattrapé par le deuxième autre galet, l'angle d'enroulement
de
la courroie sur ce deuxième autre galet se conserve au moins
approximativement lors des mouvement de suspension, ce qui est
particulièrement intéressant quand le deuxième autre galet est entraîné et, ce
qui est également particulièrement intéressant dans ce cas, le deuxième autre
galet est en contact avec la courroie par la face de celle-ci prévue pour
entrer
en contact avec l'objet, de sorte que l'on profite pour l'entraînement de la
courroie de l'éventuel caractère anti-glissement de cette face.
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4 _ Selon d'autres caractéristiques préférées, ledit moyen d'appui non
suspendu est formé par le brin d'une deuxième courroie s'étendant entre deux
galets non suspendus, positionnés de façon prédéterminée par rapport audit
élément de butée. 5 Grâce ces caractéristiques on peut obtenir d'excellents
résultats
d'impression, notamment si les deux courroies sont entraînées à fa même
vitesse de façon synchrone.
Selon d'autres caractéristiques préférées
- ladite deuxième courroie s'enroule exclusivement autour de galets
non suspendus ;
- deux desdits galets non suspendus autour desquels s'enroule ladite
deuxième courroie, servent de contre-galet respectivement pour ledit galet
amont et pour ledit galet aval ;
- un même moteur sert à entraîner lesdites courroie et deuxième
courroie ;
- ledit élément de butée est décalé latéralement par rapport audit
moyen d'appui ;
- ledit élément de butée est disposé entre ledit moyen d'appui et un
moyen de butée latérale pour ledit objet à affranchir ; et/ou
- lesdits moyens d'impression comportent au moins une cartouche à
jet d'encre munie d'une tête pour envoyer, depuis un creux de l'élément de
butée, de l'encre sur ledit emplacement prédéterminé de l'objet .
L'invention vise également , sous un deuxième aspect, une machine
à affranchir comportant un dispositif tel qu'exposé ci-dessus, pour imprimer
une
marque d'affranchissement. -
L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description
d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non
limitatif, en
référence aux dessins annexés. Sur ceux-ci
- la figure 1 est une vue très schématique en perspective d'un 30 dispositif
conforme à l'invention, faisant partie d'une machine à affranchir, une
lettre étant montrée en cours de passage dans cette machine ;
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- la figure 2 est une vue de dessus de ce dispositif où, pour la clarté
du dessin, seuls certains éléments de celui-ci ont été représentés, une lettre
à
affranchir étant montrée en cours d'introduction dans la machine ;
- la figure 3 est une vue en élévation-coupe prise comme indiqué par
5 III-III sur la figure 2, la lettre à affranchir étant en cours de passage
dans la
machine avec une portion au niveau des moyens d'impression ;
- les figures 4 et 5 sont des vues en élévation du dispositif,
respectivement avec une lettre en cours d'introduction et une lettre en cours
de
passage, comme sur les figures 2 et 1; et
- la figure 6 est une vue similaire à la figures 5, mais montrant la
lettre en cours de passage dans la machine juste derrière une étiquette
d'affranchissement.
La machine à affranchir 1 illustrée sur le dessin comporte un
dispositif pour imprimer une marque d'affranchissement sur un objet plat tel
que
la lettre 2, à l'emplacement normalisé 3 (figure 2) se trouvant sur la face où
l'on
peut lire l'adresse du destinataire, ici la face supérieure 4 de l'enveloppe
que
comporte la lettre 2.
Pour imprimer la marque d'affranchissement sur l'emplacement 3, il
faut faire passer la lettre 2 dans un couloir 5 que comporte la machine 1, ce
couloir étant délimité par des éléments solidaires du bâti, respectivement un
support 6 qui forme ie plafond du couloir 5, une table 7 qui en forme le
plancher
et un rebord 8 qui en forme une limite latérale, le couloir étant ouvert à
l'opposé
du rebord 8.
Pour faire passer la lettre 2 dans le couloir 5, on pose la lettre sur la
partie de la table 7 qui est en saillie du côté prévu pour l'introduction
(côté que
l'on voit à gauche sur les dessins), jusqu'à ce quelle soit entraînée par les
moyens prévus à cet effet dans la machine 1, l'impression de la marque
d'affranchissement s'effectuant automatiquement pendant que la lettre 2 est
entraînée dans le couloir 5, la lettre affranchie étant expulsée de la machine
à
l'autre extrémité du couloir 5(extrémité que l'on voit à droite sur les
dessins).
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Pour entraîner les objets tels que la lettre 2, la machine 1 comporte
une courroie supérieure 9 et une courroie inférieure 10 pour les prendre en
sandwich, ainsi que montré sur les figures 1 et 5.
La courroie supérieure 9 tourne autour de six galets 11 à 16 montés
à rotation sur le bâti de la machine, sans être suspendus par rapport à celui-
ci,
les galets 11 et 16 délimitant les extrémités, respectivement amont et aval,
de
la boucle que fourme la courroie 9, la portion inférieure de cette boucle
étant
située dans le couloir 5 et s'appuyant sur les galets 13 et 14, qui sont de
petite
dimension, la portion supérieure de cette boucle étant située au-dessus du
support 6 et rencontrant les rouleaux 12 et 15 qui dévient la courroie 9 pour
la
faire circuler à proximité du support 6, la position du galet 15 étant
réglable
grâce à une vis de pression (non représentée) afin de conférer à la courroie 9
la
tension requise pour éviter son glissement par rapport au galet 16, qui sert à
l'entraîner en rotation, le galet 16 étant lui-même entraîné grâce au moteur
17,
comme on l'expliquera ci-après.
La courroie inférieure 10 tourne autour de cinq galets 18 à 22 parmi
lesquels les galets 18 et 21 sont montés à rotation sur le bâti de la machine
1
sans être suspendus par rapport à celui-ci, tandis que les galets 19, 20 et 22
sont suspendus, les galets 18 et 22 délimitant les extrémités, respectivement
~- ~
amont et aval, de la boucle que forme la courroie 10, la portion supérieure de
cette boucle étant située dans le couloir 5 où elle s'appuie sur les rouleaux
18,
19 et 22 tandis que la portion inférieure de cette boucle est située en
dessous
de la table 7 où elle rencontre, entre les galets 22 et 18, les galets 21 et
20, le
galet 21 servant à entraîner la courroie 10 en rotation, et étant lui-même
entraîné, comme on l'expliquera ci-après, grâce au moteur 17. -
Pour permettre au galet 19 d'avoir un mouvement de suspension,
son tourillon central est porté par un bras 23 monté à oscillation sur le
tourillon
du galet 18, de sorte que le tourillon du galet 19 peut décrire une
trajectoire en
arc de cercle par rapport au tourillon du galet 18, un ressort 24 étant prévu
pour 30 solliciter le bras 23 vers le haut, c'est-à-dire dans le sens qui
sollicite le galet 19
vers le brin de la courroie supérieure 9 se trouvant dans le couloir 5.
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On observera que le galet 18 est disposé juste en dessous du galet
11, à l'écart de celui-ci, et que la disposition relative des galets 13 et 19
est telle
que le galet 13 sert de contre-galet au galet 19, en lui procurant un appui
reprenant les efforts exercés par le ressort 24.
Pour permettre les mouvements de suspension des galets 20 et 22,
le tourillon de chacun de ces galets est monté à une extrémité respective d'un
bras 25 dont le centre est monté à oscillation sur le tourillon du galet 21,
le
trajet suivi par le tourillon des galets 20 et 22 lors d'un mouvement de
suspension étant ainsi un arc de cercle centré sur le tourillon du galet 21,
les
mouvements des galets 20 et 22 étant en opposition, c'est-à-dire que quand le
galet 22 s'abaisse, le galet 20 s'élève et vice versa.
Un ressort 26 est prévu pour solliciter le bras 25 dans le sens où le
galet 22 s'élève, c'est-à-dire dans le sens où il va à la rencontre du brin de
la
courroie supérieure 9 se trouvant dans le couloir 5.
On observera que le galet 16 sert de contre-galet au galet 22, c'est-
à-dire qu'il lui permet de reprendre les efforts exercés par le ressort 26.
Ainsi qu'indiqué ci-dessus, le moteur 17 sert à entraîner en rotation
les galets 16 et 21, ce qui est réalisé grâce à une courroie 27 (non
représentée
sur la figure 4) engagée sur la poulie 28 du moteur 17, sur la poulie 29
solidaire
du tourillon du galet 16 et sur la poulie 30 solidaire du tourillon du galet
21.
On voit qu'en faisant tourner le moteur 17 dans le sens inverse des
aiguilles d'une montre (tel qu'on le voit sur les dessins), les galets 16 et
21
tournent dans ce sens, de sorte que la portion de chacune des courroies 9 et
10 se trouvant dans le couloir 5, se déplace de la gauche vers la droite,
c'est-à-
dire de l'extrémité d'introduction de l'objet 2 vers l'extrémité de sortie, la
vitesse
linéaire des courroies 9 et 10 étant exactement la même, les poulies 29 ayant
le même diamètre et de même pour les galets 16 et 21.
La lettre 2, lorsqu'elle est introduite dans la machine 1 comme
montré sur les figures 2 et 4, finit par rencontrer les courroies 9 et 10
entre
lesquelles elle peut s'insérer grâce à l'abaissement du galet 19 à l'encontre
du
ressort 24, la lettre 2 finissant par se trouver prise en sandwich entre les
courroies 9 et 10, comme montré sur la figure 5, l'abaissement du galet 22
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permettant la poursuite de la progression de la lettre 2 et sa sortie hors de
la
machine 1.
On notera que les mouvements de suspension effectués par les
galets 19 et 22 pour permettre le passage de la lettre 2, ainsi que le
mouvement
du galet 20 qui en résulte, sont tels que la courroie 10 ne prend pas de mou,
et
qu'en conséquence elle reste bien plaquée sur le galet 21, qui ne patine donc
pas vis-à-vis de la courroie 10, ce qui permet à cette dernière d'avoir un
mouvement restant synchrone par rapport à celui de la courroie 9.
Les faces supérieure et inférieure de la lettre 2 sont ainsi entraînées ~
Cr
exactement à la même vitesse, ce qui évite de faire naître sur ces surfaces
des
plis ou des ondulations nuisibles à la qualité de l'impression de la marque
d'affranchissement effectuée, de la manière expliquée ci-après, pendant le
passage de la lettre 2 dans la machine 1.
On observera en outre que le fait de faire tourner la courroie 10
autour du galet 21 en lui faisant changer de sens de courbure, c'est-à-dire en
mettant en contact la courroie 10 avec le galet 21 par sa face opposée à celle
par laquelle elle est en contact avec les galets 20 et 22, permet d'avoir un
angle
d'enroulement relativement important de la courroie 10 sur le galet 21, et
également de faire coopérer ce galet avec cette courroie par la face de celle-
ci
prévue pour entraîner la lettre 2, c'est-à-dire avec sa face prévue pour ne
pas
être glissante, de sorte que les risques de glissement du galet 21 vis-à-vis
de la
courroie 10 sont réduits au minimum.
Grâce à l'indépendance des suspensions du galet 19 et galet 22, la
différence d'épaisseur existant entre deux objets qui se suivent, par exemple
l'étiquette d'affranchissement 31 et la lettre 2 montrées sur la figure 6,
permet
d'être sûr que chacun des objets présents dans le couloir 5 est fermement pris
en sandwich entre les courroies 9 et 10, et donc entraîné correctement (s'il y
avait une certaine dépendance entre la suspension des galets 19 et 22, l'objet
le plus mince aurait risqué de ne pas être pincé assez fortement entre les
courroies, et subirait un effort d'entraînement différent sur ses faces
inférieure
et supérieure, susceptible de provoquer des plis et des ondulations sur la
surface à imprimer).
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Plus généralement, on observera que le couloir 5 et les moyens
d'entraînement de la machine 1 sont capables d'admettre des objets dont
l'épaisseur maximum correspond à l'écartement entre les galets 11 et 18, et
que quelle que soit l'épaisseur de l'objet entraîné, ou la disparité
d'épaisseur
que peut présenter celui-ci, sa face à imprimer sera très précisément plaquée
sur la surface extérieure de la courroie 9 au moins entre les galets 13 et 14.
Pour imprimer la marque d'affranchissement sur l'emplacement 3,
la machine 1 comporte des moyens d'impression 32 montés directement sur le
bâti de la machine, situés transversalement entre le rebord 8 et les courroies
9
et 10 et situés, selon la direction longitudinale, entre les galets 13 et 14.
Plus précisément, les moyens d'impression 32 comportent une
cartouche à jet d'encre 33 munie d'une tête d'impression 34 (figure 3) passant
au travers d'une ouverture d'une platine 35 qui présente un creux 36 à partir
duquel la tête 34 peut envoyer de l'encre sur l'objet 2, sans entrer en
contact
avec celui-ci.
Afin d'éviter d'étaler ou de faire baver l'encre qui vient d'être
appliquée par la tête 34, le creux 36 est ouvert en aval de la tête 21, comme
on
le voit sur la figure 1.
On observera, ainsi que montré sur la figure 3, que les moyens
d'entraînement de l'objet 2 déplacent celui-ci de sorte que sa face à imprimer
4
soit à fleur de la platine 35 et que celle-ci serve d'élément de butée évitant
que
la face 4 ne vienne rencontrer la tête 34, le positionnement de la face 4 par
rapport à la platine 35 étant plus précisément procuré par la portion de la
courroie 9 située entre les galets 13 et 14.
Afin que les moyens d'impression 32 soient commandés en
synchronisme avec l'avancement de l'objet 2 dans la machine 1, il est prévu un
premier détecteur de présence qui commande la mise en route du moteur 17
lorsqu'un objet commence à être introduit dans la machine 1, et un deuxième
détecteur de présence qui déclenche le processus d'impression lorsque l'objet
est parvenu à un emplacement prédéterminé.
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De nombreuses variantes sont possibles en fonction des
circonstances, notamment dans la constitution des moyens d'impression et
dans ceux des moyens d'entraînement qui servent à mouvoir l'objet à
affranchir.
On rappelle plus généralement que l'invention ne se limite pas aux
5 exemples décrits et représentés.
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