Machine à plier et à insérer des lettre dans des enveloppes

L'invention concerne les machines à plier et à insérer des lettres dans des enveloppes.

On connait déjà depuis de nombreuses années des machines à plier et in¬ sérer des documents dans une enveloppe, fermer et coller l'enveloppe, composter la valeur du timbre et empiler les enveloppes. Ces machines présentent les inconvénients suivants: - l'adressage effectué à partir de la lecture d'un code n'est pas très fiable, il se produit«de temps à autre des erreurs de destinataire et même parfois des destructions de documents personnalisés. Les erreurs de ^• destinataire peuvent être très gênantes pour du courrier confidentiel;

- la gestion des documents à insérer par lecture du code est effectuéepar tri informatique lourd et complexe, avec autant de têtes de lecture que de codes;

- la gestion des documents à insérer dans une même enveloppe pour un même destinataire à partir de piles de documents disposés dans des magasins différents n'étant pas maîtrisée du fait des risques d'erreurs'd'adressage par mauvaise concordance, il s'ensuit que les documents principaux na sont pas regroupés dans une seule enveloppe, mais insérés chacun dans une enveloppe différente, ce qui accroît le nombre d'enveloppes et le coût du timbrage qui _. devient très important lorsqu'il s'agit d'envoyer plu¬ sieurs dizaines de milliers de lettres par jour. Actuellement la concordance n'est assurée correctement que pour des documents qui se suivent sur une même pile.

La machine à insérer le courrier selon l'invention a notamment pour objet de remédier à ces inconvénients. Telle qu'elle est définie dans les revendications, elle gère des documents notamment de format A4 porteurs d'un code du type par exemple à barres, .... empilés la face écrite du côté des rouleaux d'éjection des postes d'ali¬ mentation principaux (PAP) dans lesquels une fenêtre de lecture permet à une caméra vidéo standard de lire le code à l'arrêt de façon très fiable latéralement dans le sens des barres comme il est décrit dans la demande de brevet française n° 8221329 déposée par les demandeurs, ce qui permet un tri sélectif personnalisé regroupant des documents principaux pour un même destinataire, en provenance de plusieurs PAP pour les insérer dans une même enveloppe accompagnés éventuellement de documents annexes tais que publicité ou autres. ^ tîRE

OMPI

Le poids des documents sortant des PAP et des postes d'alimentation an¬ nexes PAA est contrôlé par une mesure d'épaisseur entre des rouleaux dont l'un commande un détecteur de déplacement; les documents sortant des PAP et des PAA sont déposés sur des tables d'attente et regroupés en cycle ouvert à vitesse variable asservie en.fonction des documents édités pré¬ sents sur les tables d'attente et détectés au moyen de cellules photo¬ électriques; pour l'insertion, les enveloppes sont ouvertes rabat vers le haut et l'insertion des documents est effectuée positivement au moyen de taquets qui les poussent jusqu'au fond de l'enveloppe et dépla¬ cent l'enveloppe chargée sur le transfert de fermeture, le poids de l'enveloppe chargée est contrôlé à la sortie du transfert de fermeture également par une mesure d'épaisseur permettant soit son élimination au rebut, soit son évacuation dans un casier "plus de 20 gr"; l'opération de pliage des documents est effectuée dans des poches de pliage munies d'un moyen de réglage de longueur de pli à commande numérique.

Les avantages apportés par la machine selon l'invention sont les suivants:

- Icono ie journalière, très importante et accroissement de la cadence horaire obtenue grâce à une gestion de concordance totalement fiable qui permet de plier et regrouper très rapidement,au moyen d'un cycle à vitesse variable asservie au nombre de documents à insérer dans une même envelop¬ pe,des documents pour un même destinataire provenant de plusieurs piles différentes; - adressage des documents principaux effectués par simple lecture, à l'ar¬ rêt, d'un code client au moyen d'une caméra vidéo standard au-travers des PAP sans traitement informatique;

- tri sélectif personnalisé pour insérer dans une même enveloppe plusieurs documents principaux plies et empilés avec des documents annexes disposés dans des magasins différents à partir de la lecture automatique du code - client imprimé sur les documents;

- amélioration de la fiabilité de l'ouverture et du chargement des enve¬ loppes;

- amélioration du contrôle de la quantité exacte des documents émis par contrôla de leur épaisseur qui est une constante, ce qui évite las sor¬ ties intempestives de documents qui partent en double;

- Contrôle du poids sans pesée par simple contrôle d'épaisseur des feuille dont le poids constant est connu pour commander directement le compostage de l'affranchissement correspondant;

- J -

- possibilité d'effectuer le tri du courrier pour le "routage" suivant le départements, arrondissements destinataires;

- regroupement des postes de chargement et de déchargement pour simplifie la manutention.

L'invention est décrite plus en détail dans le texte qui suit en référenc aux dessins annexés donnés à titre d'exemples selon l'invention et dans lesquels: - la fig.t montre le schéma général de la machine selon l'invention vue de dessus;

- lesfig.2 et 3 montrent le schéma général suivant F et G de la fig.1

- la fig.4 montre un exemple selon l'invention d'implantation d'un lecteu de code à barres au travers du poste d'alimentation principal; - les fig.5,5,7 et 8 montrent deux variantes selon l'invention d'un systè d'insertion des documents dans les enveloppes;

- la fig.9 montre un exemple selon l'invention d'un système de contrôle du poids des documents ou des enveloppes par mesure d'épaisseur;

- les fig.10 et 11 montrent un système de pliage des documents comportant deux poches de pliage munies chacune d'un réglage de position du pli à commande numérique;

- la fig.12 montre la chaîne cinématique de distribution regroupement et insertion des documents dans les enveloppes;

- la figure 13 montre un exemple de diagramme de gestion des tâches d'extraction des documents des différents postes d'alimentation des documents à insérer avec les positions correspondantes des taquets du transfert de regroupement à vitesse variable.

Telle qu'elle est représentée schématiquement en vue de dessus sur la fig.1, la machine comporte les postes d'alimentation principaux dénommés PAP droit 1 et gauche 2 avec leur fenêtre de lecture du code à barres ou autre 3 et 4 , un poste d'alimentation des enveloppes 5, un poste central de pliage et de retournement 80, un poste d'ouverture des enveloppes 6, un poste d'insertion 7, un poste de fermeture et de collage des enveloppes chargées 8, une cellule de mesure d'épaisseur 9 des enveloppes contrôlant leur poids, un pupitre de commande 10, deux postes d'alimentation de documents annexes PAA droits 11,12, gauches 13,14, un poste de transfert et de liassage regroupant les documents 15. Des flèches montrent le sens de déplacement des documents sur les PAP et PAA et sur les transferts. La flèche 16 montre le sens de regroupement des documents, la flèche 17 mon¬ tre le sens d'insertion des documents dans les enveloppes 18, la flèche 19 montre le sens de sortie des enveloppe du poste d'alimentation vers le poste d'insertion.

La fig.2 montre la machine vue de l'avant et notamment le poste d'alimen¬ tation des enveloppes 5, le poste de chargement 7, la flèche 20 montre le sens d'éjection des rebuts en abaissant la trappe T1 au moyen d'un électro- aimant, la flèche 21 montre le sens de déplacement des lettres chargées et fermées de moins de 20 grammes passées sous la trappe T1. Les enveloppes - de plus de 20 grammes sont dirigées, grâce à une trappe T2, vers un casier "Plus de 20 grammes", la flèche 22 montre le sens de déplacement des lettres vers un composteur 23, la flèche 23a indique le sens de déplace- ment vers le magasin récepteur 24 des enveloppes compostées.

La fig.3 montre une vue extérieure de la machine suivant la flèche F de la fig.1 présentant les postes d'alimentation 1, 13,14, et l'emplacement du poste d'alimentation des enveloppes vides 5 ainsi que le magasin 24 des enveloppes compostées.

La fig.4 montre un exemple de disposition d'un système de lecture du code imprimé sur les documents principaux empilés sur les PAP 1 et PAP 2, commandant l'édition des documents principaux et annexes qui sera décrite plus en détail sur la fig.12. et permettant leur regroupement dans une même enveloppe lorsqu'ils portent un même numéro de code. Les PAP 1,2, sont munis chacun d'une fenêtre de lecture 25 disposée au droit de l'emplacement du code imprimé sur les documents empilés sur les rouleaux 26, le code étant face aux rouleaux, visible au-travers de la fenêtre 25 matérialisée par un capotage 27 formant un εntonoir étanche à la lumière.

Une caméra 28 est fixée en dessous sur le bâti; l'axe optique 29 est perpendiculaire au plan de lecture, le faisceau est matérialisé par deux traits fins formant un angle 30, la fenêtre est éclairée par deux ampoules 31 équipées chacune d'un réflecteur. Chaque n° de compte lu par la caméra est renvoyé sur le pupitre de commande et de contrôle 10.

La fig.5 montre un premier exemple de poste de chargement des enveloppes 32, lesquelles sont ouvertes au moyen d'un mécanisme à ventouses 34,35, mû par électro-aimants, le rabat 36 de l'enveloppe est maintenu positive¬ ment ouvert vers le haut par un entonoir de guidage 38 facilitant l'entrée des documents à insérer, ceux-ci étant entraînés sur une courroie transfert 39 et projetés dans l'enveloppe par des rouleaux d'accélération.

Les fig.6,7 et 8 montrent schématiquement une variante selon l'invention d'un poste d'insertion des documents dans les enveloppes 32. Ces envelop¬ pes sont toutes de la même dimension. Elles arrivent au-dessus d'un méca¬ nisme comportant deux supports 41,42, dont la section est en forme de croix, pivotants pas par pas suivant les axes parallèles 43,44, dans le sens des flèches 45,46, de façon à déposer, à chaque cycle, une nouvelle enveloppe sur un caisson à dépression 47 effectuant l'ouverture de l'enve¬ loppe, le rabat ouvert étant appuyé sur un déflecteur 38 comme sur la fιg.5. Las enveloppes sont recentrées entre les branches des supports en croix pendant le pivotement d'un quart de tour, l'enveloppe suivante étant déjà en place pour la nouvelle insertion qui s'effectue suivant la flèche 48. L'insertion dans l'enveloppe s'effectue positi/ement au moyen des taquets 40 de la courroie 39. Lorsque les documents arrivent au fond de l'enveloppe, les taquets continuent de pousser les documents, ce qui a pour effet de faire glisser l'enveloppe sur le caisson à dépression et de la transférer au poste de fermeture qui la déplace dans le sens de la flèche 49.

La fig.9 montre un exemple de système de contrôle du poids des documents et enveloppes chargées au moyen d'une mesure d'épaisseur. Les documents ou l'enveloppe chargée passent entre les rouleaux de mesure 51,52, montés préférablement sur roulements à billes 53,54, les roulements 53,54 du rouleau 52 sont montés chacun dans une lumière du bâti permettant un déplacement dans le sens de la mesure d'épaisseur, le rouleau 52 est maintenu en permanence en appui sur le rouleau 51 qui sert de référence au moyen d'un rappel élastique par exemple au moyen de ressorts de compression 55,56, poussant les roulements mobiles 53,54.

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L'intro _d uction d'un document entre les rouleaux 51,52, provoque l'écarte- ment du rouleau 52, ce qui a pour effet de déplacer un détecteur capaci¬ ti _f 57 délivrant un courant dont la mesure définît avec précision Vépais- seur de l'enveloppe ou des documents et donc définit son poids ,cette épaisseur et donc le poids dépendant du nombre de plis des documents insérés.

Les fig.10,11 montrent, un système de pliage des documents équipé d'un réglage à commande numérique de la position du pli. Il comporte un ense - ble de poulies 60,61,62,63, tournant dans le sens des flèches du dessin. Les documents arrivent du transfert de pliage dans le sens de la flèche F s'engagent entre les poulies 60,61, puis s'engagent dans la poche supé¬ rieure de pliage 64 jusqu'à ce qu'ils rencontrent une butée réglable 66 et ne puissent aller plus loin. Comme les poulies 60,61 continuent à pous- ser le document engagé, il fait une boucle qui s'engage entre les poulies 61,62, en se pliant, puis dans la poche inférieur de pliage 65 jusqu'à ce qu'il rencontre la butée réglable 66 ce qui provoque une nouvelle boucle qui s'engage en se pliant entre les poulies 62,63, et s'évacue suivant la flèche 67 sur la table d'attente de regroupement 84.. Dans le cas ou un seul pli est à effectuer, l'opérateur introduit un déflecteur manuelle¬ ment, ce qui interdit l'accès à la poche de pliage supérieure 64, le document pénétrant directement dans la poche inférieure 65. La position du pli est fonction de la position de la butée 66 dont le réglage est identique pour les deux poches 64,65. Cette butée est rendue réglable au moyen d'un parallélogramme dont les branches 67,68, sont articulées ensem¬ ble en 69, articulées sur le support de butée 70 et dans une lumière 71, les deux autres extrémités des branches se déplacent Tune articulée sur une bague 72 coulissant librement sur un arbre 73 et l'autre articulée sur une noix filetée 74 déplacée par un filetage correspondant/de l'arbre 73 engagé dans des paliers et entraîné en rotation par les poulies 76,77, et la courroie crantée 78. La poulie menante 77 est entraînée en rotation par un moteur pas-à-pas à commande numérique permettant d'obtenir un réglage fin prédéterminé en fonction du format des documents à insérer et de la longueur du pli correspondant. La position extrême de réglage de la butée est obtenue lorsque les branches occupent la position représentée en traits mixtes.

La fig.12 montre schématiquement un exemple de regroupement des documents à vitesse variable dont le détail est expliqué ci-après, ainsi que la chaîne cinématique des mouvements des documents jusqu'à l'insertion dans l'enveloppe. - _/ ^J O PI

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Le fonctionnement de la machine est le suivant:

Les documents sont introduits manuellement en piles dans les PAP et PAA, taquées et déramées par l'opérateur. Le format admis est le format courant il est réglé manuellement par l'opérateur. L'épaisseur des documents est pris automatiquement en consigne par une jauge électrique (fig.9). Si deux documents sortent simultanément ou qu'il se produit un manque, l'arrêt de la machine est provoqué pour permettre l'intervention de l'opérateur. Les documents sont empilés sur une grille située au dessus des rouleaux d'entraînement et entre ceux-ci, la course de la grille est réglée manuel¬ lement, l'alimentation est à friction, à chaque descente de grille, le document de dessous de la piles est mis en contact avec les rouleaux gar¬ nis de caoutchouc qui tournent à grande vitesse. A la sortie des postes d'alimentation principaux PAP, les documents sont déposés successivement sur une table d'attente 80 disposée au dessus du transfert de liassage. Cette table coopère avec un transfert de pliage comportant deux courroies crantées 31,82 munies de taquets 83 et commandées par un moteur asynchro¬ ne 83a, les taquets 83 font glisser le document sur la table 80 puis l'in¬ troduise entre les poulies 60,61, du poste de pliage à la sortie duquel il est déposé sur une table d'attente 84 située au-dessus et à l'extrémi¬ té aval du transfert de liassage 85, ce transfert comporte deux courroies crantées 86,87 munies chacune d'un taquet 88,89. Les documents émis par les PAA 11,13 et.12,14, sont déposés respectivement sur les tables d'at¬ tente 90,91, situées également au-dessus du transfert de liassage 85 et en vis-àvis desdits PAA. Les courroies 86,87, sont entraînées à cycle variable ouvert pour permettre d'accroître la cadence horaire. Selon les postes d'alimentation annexes PAA utilisés, l'origine du départ des taquets 88,89, se cale automatiquement sur la dernière table d'attente. Par exemple si les PAP sont seuls en fonctionnement, les taquets 88,89, se placeront automatiquement en'amont de la table d'attente 84 à la sortie du pliage/. Si les PAA 11,13, en vis-à-vis sont également en service, les taquets se placeront automatiquement en amont de ce poste à chaque cycle en P1 à l'entrée de la table d'attente 90^ si les PAA 12,14, sont également en service, les taquet se placeront en amont de la table d'attente 91 en 99B0 Dans le cas ou la tête de lecture décide le choix des documents annexes devant accompagner le ou les documents principaux, c'est le signal de présence d'un document sur Tune et/ou l'autre des tables d'attente 90,

91, qui commande la position de départ des taquets. Ce mode de commande du transfert de liassage permet de réduire notablement le temps de cycle, tout en conservant une vitesse linéaire de déplacement raisonable pour assurer la fiabilité de la machine.

La commande à cycle variable est obtenue au moyen d'un moteur électrique à courant continu 92 équipé d'un codeur absolu 93 et piloté par un bloc électronique qui, en coopération avec le lecteur de code et le programme - d'insersion, commande les différentes phases d'extraction des documents, leur regroupement et leur insertion. Lorsque les cellules de détection de présence délivrent un signal de présence sur les tables d'attente 91,90, 84, le transfert de liassage se met automatiquement en marche, regroupe et transfère les documents sur une table d'insertion 95 disposée en aval du transfert de liassage. Les documents empilés dans les postes d'alimen¬ tation principaux 3,4, sont porteurs d'un code à barres ou autre imprimé/ ce code est lu et décodé par un lecteur (fig.4) dont le bloc électronique de commande délivre des instructions aux PAP 2,4 et aux PAA 11,13 - 12,14, pour extraire les documents de ces postes. La sélection des documents à insérer dans une même enveloppe pour un même numéro de code client s'effectue selon trois modes de fonctionnement: a) systématique : en l'absence de lecture de code les postes d'alimenta-- tîon pré-sélectionnés distribuent chacun un document sur la table d'atten¬ te correspondante (84,90,91) à chaque cycle dans un ordre pré-défini, l'un des PAP ou PAA en vis-à-vis ayant priorité sur l'autre pour distribuer l'un après l'autre un document sur une même table d'attente; b) sélectif avec lecture de code sur l'un seulement des PAP, ledit lec¬ teur donnant sélectivement ensuite l'ordre aux autres postes en service de distribuer un document qui sera regroupé avec le document principal; c) sélectif avec concordance, il comporte deux processus d'édition des documents avec lecture du code:

1 - Edition dite en slalom, la lecture du code est simultanée sur les PAP, l'un des PAP a priorité sur l'autre, en cas de non concordance du n° de client, c'est le PAP dont le numéro de code est le plus petit, ou l'inverse selon le mode d'empilage des documents par numéros croissants ou décroissants, qui délivrera son ou ses documents le premier,

2 - Edition dite en Y, en cas de concordance des numéros de code client entre les deux PAP, l'un d'eux est prioritaire sur l'autre et distribue tous les numéros d'un même compte, ensuite le PAP en vis-à-vis délivre les siens, le tout toujours dans le même ordre pré-déterminé, croissant ou décroissant selon l'empilage, les documents annexes étant émi simu tanément sur leur table d'attente respective.Lorsque deux PAA ont à émettre un document qui doit être regroupé sur la même table d'attente, comme pour les PAP, l'un d'eux est prioritaire pour éviter un bourrage éventuel

O FI

Chaque PAP comporte un moteur électrique de commande, un embrayage, un dé¬ tecteur de passage de document, un contrôle d'épaisseur, un lecteur de code. La fig.13 montre un exemple de diagramme présentant les différentes conditions de fonctionnement du transfert de liassage avec la position des taquets selon l'édition des documents aux différents postes d'alimen¬ tation PO, P1, P2, tels que décrit précédemment, et la gestion des tâches d'extraction des documents assurée par un bloc électronique. Les symboles utilisés dans ce diagramme sont les suivants: ACT: action du transfert A 1 : document annexe 1 délivré par le PAA 11 AN2 : document annexe 2 délivré par le PAA 13 AN3 : document annexe 3 délivré par le PAA 12 AN4 : document annexe 4 délivré par le PAA 14 MP1 : document principal délivré par le PAP 1 MP2 : document principal délivré par le PAP 2 PO : origine de départ des taquets du transfert en amontde la table 91 P2 : " " " " " " 84

Le choix de fonctionnement systématique, sélectif simple ou sélectif en concordance est défini par l'opérateur en fonction du type de documents à insérer et des annexes . Le poste d'alimentation des enveloppes 5 fonctionne de façon identique aux PAP et PAA, il comporte également un moteur électrique de commande, un embrayage, un détecteur de passage d'enveloppe avec contrôle d'épaisseur, un détecteur de niveau de pile minimale qui arrête la machine. Le tranfert d'enveloppes comporte deux courroies commandées par un moteur asynchrone qui reçoivent les enveloppes à la sortie du poste 5, un électro-aimant provoque le décollement du rabat de l'enveloppe par pinçage cambrage et son ouverture complète par une glissière profilée. Un second jeu de cour¬ roies commandé également par un moteur à courant continu transporte les enveloppes jusqu'au poste d'insertion où elles sont détectées par une cellule photo-électrique, un codeur commande l'arrêt en position d'înser- tion, puis des ventouses inférieure et supérieure effectuent l'ouverture de l'enveloppe qui est alors prête pour l'insertion des documents, fig.5 et 12. La liasse à introduire est en attente sur le poste d'insertion 95, un électro-aimant 96 provoque simultanément l'effacement d'une butée ^' de liasse, la montée de la table d'insertion et l'appui d'un contre- rouleau supérieur 97, ce qui provoque l'entraînement de la liasse et son

- îϋ - insertion dans l'enveloppe 32 qui est ensuite évacuée par les courroies de transfert, collage et fermeture. A la sortie du convoyeur d'évacuation fig.2, une trappe T1 commandée par un électro-aimant permet de diriger les enveloppes détectées comme mauvaises,par le capteur d'épaisseur, vers un panier rebut. Ce capteur d'épaisseur 9 fig.1, placé sur les galets presseurs de collage, détermine l'épaisseur de la lettre et par mise en consigne de l'épaisseur à partir de laquelle on élimine celles dépassant 20 grammes , donne un ordre d'ouverture de la trappe T2 fig.2 commandée par un électro-aimant, et les lettres de plus de 20 grammes sont évacuées dans un casier "plus de 20 grammes". La fermeture dé ^' cette trappe est effectuée par l'intermédiaire d'une cellule photo-électrique lorsque la lettre est passée. L'empilage après compostage systématique s'effectue par dessous, fig.2, dans un magasin 24, au moyen d'un plateau élévateur.