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EP2750874B1 - Dispositif pour traiter un element en plaque, unite de traitement et machine de fabrication d'emballage - Google Patents

Dispositif pour traiter un element en plaque, unite de traitement et machine de fabrication d'emballage Download PDF

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Publication number
EP2750874B1
EP2750874B1 EP12751454.5A EP12751454A EP2750874B1 EP 2750874 B1 EP2750874 B1 EP 2750874B1 EP 12751454 A EP12751454 A EP 12751454A EP 2750874 B1 EP2750874 B1 EP 2750874B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
speed
hub
phase
tools
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP12751454.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2750874A1 (fr
Inventor
Thomas LOOTVOET
Olivier BOUDRY
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bobst Lyon SAS
Original Assignee
Bobst Lyon SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bobst Lyon SAS filed Critical Bobst Lyon SAS
Publication of EP2750874A1 publication Critical patent/EP2750874A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2750874B1 publication Critical patent/EP2750874B1/fr
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    • B31B50/22—Notching; Trimming edges of flaps

Definitions

  • the present invention relates to a device for processing a plate member in a packaging manufacturing machine.
  • the invention relates to a unit for processing plate elements comprising such a processing device.
  • the invention also relates to a machine for manufacturing packages from plate elements comprising a processing unit equipped with such a processing device.
  • a packaging manufacturing machine is commonly used to make boxes or boxes made of cardboard, for example corrugated cardboard.
  • Plate elements in the form of cardboard sheets are successively introduced into the machine, advance continuously in the driving direction. They are automatically printed by flexography, cut and repressed, folded and assembled by gluing, so as to form the crates.
  • transverse machines for example those described in the document WO-02 / 02.305 the cuts or folds, at least for the majority, are practiced transversely to the direction of advance of the sheets in the machine.
  • the various cutting and crushing tools are carried by beams which are arranged transversely to the direction of travel of the sheets and which can be moved vertically between a working position and a retracted position.
  • Various tools can be mounted on the beams, making it possible to manufacture a variety of packaging.
  • the longitudinal machine thus comprises a processing unit equipped with a processing tool, known by the name of slotter.
  • the unit of processing is between a printing unit and a folding-gluing unit.
  • the tooling processes the already printed plate element and transforms it into a cutout ready to be folded and glued.
  • the processing tool is formed with laterally spaced rotary blade cutters arranged to create the slits at and from the front and rear edges of the plate member.
  • the processing tool is also formed with laterally spaced rotatable pressing tools and arranged to create the fold lines on the plate member. These tools are carried by several transverse carrier shafts each being rotated by shaft motors. These tools each cooperate with a counter-tool placed on a parallel transverse support shaft, the plate elements running between the tools and the counter-tools.
  • Drive means drives the plate members at a drive speed also referred to as the operating speed, which is substantially constant between the input and the output of the machine.
  • the machine comprises a control unit adapted to control the shaft motors, so that, for the treatment of this plate element, the tool is in contact with a predetermined region of the plate element and is animated. a processing speed whose tangential component is equal to the drive speed.
  • Such machines achieve high production rates, for example of the order of twenty thousand cases per hour.
  • the plate element comprises indeed a side gluing tab cut and forming an extension of the four central panels forming the four sides of the body. After folding, this tab is glued to the opposite panel, which serves to close the body.
  • the tab must be cut in the processing unit, with a first slit from the rear edge, a second slit from the front edge, and two cross sections front and rear from the side edge.
  • the document EP 1,247,625 discloses a device mounted in a slitting machine for producing packaging boxes.
  • the device is used to cut a tab in a plate element.
  • the device comprises two upper transverse shafts parallel to each other.
  • At the end of each tree is mounted a cutting blade.
  • the blades are oriented transversely inclined, so as to ensure the desired cut bias.
  • the upstream blade cuts the back of the leg and the downstream blade cuts the front of the leg.
  • the front and rear cut is simultaneous, the blades being parallel to each other at the time of cutting.
  • Each of the two blades has a counter-tool in the form of a cylinder covered with rubber.
  • the two counter-tools are mounted on two transverse lower shafts parallel to each other.
  • the plate member is driven, passes between the blades and the counter-tool and the tab is cut.
  • the two shafts of the two blades and the two shafts of the two counter-tools are rotated by a single motor and a toothed belt.
  • the length of the tab is always defined by the spacing between the two blades and thus between the two bearing shafts.
  • the change of body format and thus leg dimensions requires complete disassembly and reassembly of the device with the new position of the shafts and the cutting blades. This stop of the machine for a change of work considerably decreases the overall productivity.
  • the simultaneous driving of the two blades and the two counter-tools leads to significant inertia, which limits the operating speed of the device and the box making machine.
  • the device cuts a glue tab in a plate member adapted to subsequently form a body.
  • the device comprises a pair of trees arranged one above the other, the element moving between the two trees.
  • the trees each have a pair of knives mounted at their proximal end. The two knives are mounted in opposition to 180 ° each other on the same tree.
  • the two shafts are driven synchronously, so that the two knives cooperate with each other to perform shear cutting.
  • One of the two knives of the upper shaft notches the upper face of the element and one of the two knives of the lower shaft simultaneously notches the underside of the element.
  • a complete rotation of the two shafts allows for both front and rear cuts.
  • a front edge sensor of the cutout and a regulator make it possible to control the timing for partial rotations, from a neutral position with the knives horizontally to a cutting position with the knives vertically, and so on. doing quarter turn every time.
  • the length of the tab is always defined by the developed length of the half-perimeter existing between the two blades of the same tree.
  • the change of body format and thus leg dimensions requires a complete disassembly and reassembly of the device with a new shaft or a new hub to increase the perimeter. This important downtime to change jobs is expensive because during this time, the entire production of the machine is stopped.
  • a main object of the present invention is to develop a device for processing a plate member in a packaging manufacturing machine.
  • a second objective is to provide a device provided with two processing tools, each of the two tools successively processing the plate element.
  • a third objective is to provide a device that makes it possible to treat plate elements of all sizes and in particular to produce gluing tabs.
  • a fourth objective is to solve the technical problems mentioned for the documents of the state of the art.
  • a fifth objective is to place a processing device in a plate unit. Yet another objective is to succeed in mounting a processing unit equipped with such a processing device in a packaging manufacturing machine.
  • the device makes it possible to treat plate elements with different dimensions.
  • the acceleration of the device hub and thus the processing tools is adjusted according to the desired dimensions between the two processing zones of the plate element.
  • the hub with its two tools accelerates then decelerates to arrive at the running speed of the plate element which is the speed of operation of the machine. This speed is optimal and is the one at which each of the two tools processes the element in plate.
  • the rotational speed has a first phase at constant speed, substantially equal to the speed of the plate member, and during which the first tool performs a first treatment of the plate member.
  • the rotational speed has a second phase at constant speed, substantially equal to the speed of the plate member, and during which the second tool performs a second treatment of the plate member.
  • the rotational speed varies between the first phase at constant speed and the second phase at constant speed in the same cycle of rotation of the tools, and / or between the second phase at constant speed in a first cycle of rotation of the tools and the first phase. at a constant speed in a second cycle of tools rotation following the first cycle.
  • This variation in speed of the carrier hub of the two tools firstly makes it possible to position the first tool exactly at its desired position in order to carry out the first treatment of the plate element, then to position the second element exactly. tool for performing the second treatment of the plate element.
  • the acceleration or deceleration of the carrier hub of the two tools makes it possible to catch up respectively the delay or the advance taken by each of the two tools with respect to the constant speed of movement of the element.
  • the adjustment of the different speeds makes it possible to synchronize the arrival of the plate element with the treatment by the first tool then the treatment by the second tool, which allows the adjustment of the distance between the two treatments on the element.
  • the device makes it possible to obtain high rates of treatment of the elements.
  • the processing device Due to the position of the device at a lateral side of a packaging manufacturing machine, the processing is only at one end of the element. It is useless to have an adjustment of the spacing between the two tools.
  • the adaptation to the format of the elements to be processed is done by adjusting the speed parameters.
  • the parameters and the speed phases give the spacing between the two processing positions on the element.
  • the processing device is independent of the training of the elements to be processed.
  • a unit for processing plate elements comprises a device for processing a plate member having one or more of the technical features described and claimed below, mounted at the level of a lateral side of a crushing section.
  • a machine for manufacturing packages from plate elements comprises a unit for processing plate elements having one or more of the technical characteristics described and claimed herein. below, interposed between a printing unit and a folding-gluing unit.
  • the machine and thus the unit are of longitudinal type.
  • the longitudinal direction is defined by referring to the direction of travel or driving of the plate elements in the machine, in the processing unit and in the device, according to their median longitudinal axis.
  • the transverse direction is defined as the direction perpendicular to the running direction of the plate elements.
  • the upstream and downstream positions of the machine and the unit are defined with respect to the longitudinal direction and the running direction of the element from the feeder at the machine inlet to the machine output.
  • the front and rear positions on the element are defined with respect to the longitudinal direction and the direction of movement of the element.
  • the proximal and distal positions of the element are defined relative to the driver's side and to the opposite conductive side of the machine during the scrolling of the element.
  • a carton blank 1, such as that illustrated in Figure 1 is intended to form a box.
  • the cutout 1 is formed of four adjacent portions 2, 3, 4 and 5 extending between two opposite lateral edges parallel to the direction of travel (arrow T in the Figures 1 to 8 ) of the blank 1 in the machine.
  • the blank 1 is bent so that the distal end portion 2 and the proximal end portion 5 adjacent the two opposite edges of the blank 1 are placed on the two central portions 3 and 4.
  • the four panels 9, 11, 12 and 13 are intended to form the four side walls of the box. Each of the four panels 9, 11, 12 and 13 is adjacent to two rear and front flaps, respectively 14 and 16, 17 and 18, 19 and 21, 22 and 23.
  • the flaps 14, 16, 17, 18, 19, 21 , 22 and 23 are intended to close the upper and lower faces of this body.
  • a cut edge 24 forms the distal edge of the distal end portion 2 and thus the distal panel 9 of the cut.
  • Rear longitudinal parallel slits 25 are cut from the rear transverse edge of the blank 1 and separate the flaps 14, 17, 19 and 22 adjacent to the rear fold line 7.
  • Front longitudinal parallel slits 26 are cut from the edge transversal before the 1 and separate the flaps 16, 18, 21 and 23 adjacent to the front fold line 8.
  • the distal end panel 9 is glued to the proximal end panel 13.
  • the proximal end panel 13 has a tab or glue tab 27 that protrudes from the side edge proximal of the cut-out 1.
  • the distal end panel 9 is bent after the proximal end panel 13, so that the tab 27 is covered by the distal end panel 9.
  • the tab 27 is folded and its underside is coated with glue.
  • the two end panels 9 and 13 of the blank 1 are fixed to each other, after folding of these end panels 9 and 13 one on the other, and gluing of the tab 27 on the distal end panel 9 thus joining the four side walls 9, 11, 12 and 13 of the body.
  • the tab 27 is obtained by being isolated by cutting the remainder of the blank 1.
  • the rear proximal slit 25 is cut from the rear transverse edge of the blank 1 being parallel to the rear slots 25.
  • a rear cut 31 is made substantially obliquely from the proximal longitudinal edge to the end of the proximal proximal slit 25.
  • the proximal proximal slit 26 is cut from the transverse front edge of the cutout 1 parallel to the front slits 26.
  • a front cut 32 is made substantially obliquely from the proximal longitudinal edge to the proximal proximal slit 26.
  • a plate member such as corrugated cardboard sheets 35 is printed and cut to obtain the blank 1.
  • the blank 1 is then folded and glued to obtain a box.
  • a longitudinal type packaging manufacturing machine 33 preferably comprises a feeder (not shown) for the sheets 35.
  • a printing unit, for example by flexography (not shown) is mounted downstream as a result of feeder.
  • a sheet cutting unit 35 (not shown) for obtaining special shapes or handles is mounted downstream following the printing unit.
  • a processing unit 34 of the sheets 35 or slotter is mounted downstream as a result of the cutting unit.
  • a folding-gluing unit of the blanks 1 (not shown) is mounted downstream as a result of the processing unit 34.
  • a machine output for the boxes (not shown) is mounted downstream as a result of the unit. folding-gluing.
  • the processing unit 34 processes the printed sheets 35 coming out of the printing unit and converts them into blanks 1.
  • the processing unit 34 is provided with various tools which include cutting tools or knives which form the cutting cup. bank 24, the slits 25 and 26, and the sections 31 and 32, and tools to repress or pressers which form the longitudinal fold lines 6. It should be noted that the transverse fold lines 7 and 8 are made upstream of the processing unit 34 or are initially provided in the sheets of corrugated cardboard 35.
  • the tools are mounted on transverse support shafts driven in rotation by shaft motors.
  • the speed of rotation of the tools corresponds to the operating speed, that is to say the speed of drive and scroll T leaves 35.
  • the processing unit 34 comprises from upstream to downstream, a pre-casting section 36, with a first pair of shafts, positioned one above the other.
  • the lower shaft carries a lower pre-bender 37 and the upper shaft carries the upper counterpart 38 of the lower pre-bender 37.
  • the pre-bending section 36 provides an initial initial upset of the longitudinal fold lines 6.
  • a first splitting section 39 with a second pair of shafts positioned one above the other, is mounted downstream of the pre-blasting section 36.
  • the upper shaft of the first splitting section 39 carries a disc with its knives 41 and the lower shaft carries a lower contralame 42.
  • the first slitting section 39 ensures the cutting of the rear slits 25.
  • a push-up section 43 with a third pair of shafts positioned one above the other, is mounted downstream of the first shear section 39.
  • the lower shaft of the push-up section 43 carries a shearer 44 and the upper shaft carries an upper counterpart 46.
  • the upsetting section 43 ensures the final upsetting and thus the final marking of the longitudinal fold lines 6.
  • a second slitting section 47 with a fourth pair of shafts positioned one above the other, is mounted downstream of the upsetting section 43.
  • the upper shaft of the second slitting section 47 carries a roll provided with its knifes 48 and the lower shaft bears a lower counterpart 49.
  • the second splitting section 47 ensures the cutting of the forward slits 26.
  • the processing unit 34 comprises a processing device 51 of the sheets 35.
  • the device 51 is placed at the level of of the upset section 43. Given the proximal position of the tab 27 on the cutout 1, the device 51 is mounted at the end located on the driver's side of the upper shaft of the upset section 43.
  • the device 51 comprises a central hub 52 rotating (arrow R in the Figures 2 to 8 ) relative to an axis of rotation positioned substantially horizontally and substantially transversely 53.
  • the processing tools are mounted on the hub 52 and are each able to treat the sheet 35 in a respective processing position as the hub 52 rotates about its axis 53.
  • the hub 52 is cantilevered above the sheet 35.
  • Two arms 54 and 56 are favorably inserted on the hub 52 and deploy radially from the hub 52 (see FIG. Figure 3 ).
  • a first processing tool which is in this case a first cutting blade tool 57, is mounted at the free end of the first arm 54.
  • a second processing tool which in this case is a cutting blade tool 58 is mounted at the free end of the second arm 56.
  • the two processing tools are thus cantilevered above the sheet 35.
  • This cantilevered arrangement of the hub 52, the two arms 54 and 56 and two tools 57 and 58 lightens the device 51, which reduces the inertia and increase the performance for acceleration and deceleration of the device 51.
  • the cutting edge of the two cutting tools 57 and 58 is preferably obliquely in the horizontal plane relative to the axis 53 of the hub 52, so as to make the two slanting cuts 31 and 32 in the sheet 35. During the two successive cuts, the edge of the blade of the two cutting tools 57 and 58 is found parallel to the plane of the sheet 35.
  • the two arms and thus two tools 57 and 58 are arranged radially relative to each other at an angle ⁇ substantially less than 180 °, preferably substantially equal to 100 °.
  • the first arm 54 is extended diametrically by a third arm itself forming a counterweight 59 or provided with a counterweight 61 at its free end.
  • the second arm 56 is extended diametrically by a fourth arm forming itself counterweight 62 or provided with a counterweight 63 at its free end.
  • the hub 52 with the two arms 54 and 56 and thus the two tools 57 and 58 and the two counterweight arms 59 and 61 are rotated by means of drive means of the electric motor type mounted directly on the axis 53.
  • the processing unit 34 preferably comprises a counter-tool or counterpart 64. Given the proximal position of the tab 27 on the cutout 1 and the mounting of the device 51, the counterpart 64 is mounted at the driver-side end of the lower shaft of the upset section 43. The device 51 and the counterpart 64 are interposed between the first slitting section 39 and the second slitting section 47.
  • the counterpart 64 is a rotating cylinder (Arrow C in the Figures 2 to 8 ) with respect to a substantially horizontal axis transverse and parallel to the axis of rotation 53 of the hub 52 of the device 51.
  • the rotation speed C of the counterpart 64 is synchronized, is constant, and is substantially equivalent to the constant speed of operation, that is to say to the drive speed and scroll T sheets 35.
  • the counterpart 64 is driven separately from the hub 52.
  • the sheet 35 scrolls substantially horizontally in a plane between the two tools 57 and 58 and the counterpart 64.
  • the counterpart 64 has a coating made of a material provided with flexibility characteristics 66, such as for example a polyurethane layer.
  • the two tools 57 and 58 cut the sheet 35 and penetrate one after the other in the coating 66 of the counterpart 64, which provides a clean cut of the sheet 35 without burrs. Thanks to the polyurethane, the blades of the two tools 57 and 58 wear less and have a much lower risk of breakage.
  • the hub 52 of the device 51 rotates so that the sheet 35 is cut successively by the first tool 57 and the second tool 58 during a complete cycle of rotation.
  • the first tool 57 comes into contact with the sheet 35 (see Figure 3 ).
  • the first tool 57 makes the cut before 32 at the precise location of the tab 27 (see Figure 4 ).
  • the first tool 57 emerges from the sheet 35 once the cut before 32 has been made (see Figure 5 ).
  • the second tool 58 comes into contact with the sheet 35 (see Figure 6 ).
  • the second tool 58 makes the rear cut 31 at the precise location of the tab 27 (see Figure 7 ).
  • the second tool 58 emerges from the sheet 35 once the rear cut 31 has been made (see Figure 8 ). Then the rotation cycle continues with the following sheet 35.
  • the speed V of rotation R of the hub 52 and therefore of the device 51 varies during a rotation cycle.
  • the speed variation phases V for different embodiments of tabs 27 are represented in FIGS. Figures 9 to 14 depending on the progression of the rotation cycle.
  • the cut 31 and 32 is at constant speed.
  • the speed V firstly has a first phase at constant speed 67, substantially equal to the operating speed.
  • the first tool 57 is in its cutting position to make the front cut 32 of the sheet 35.
  • the speed V then has a second phase at constant speed 68, substantially equal to the operating speed.
  • the second tool 58 is in its cutting position to make the rear cut 31 of the sheet 35.
  • the speed V then has at least one variable speed phase.
  • each of the two tools 57 and 58 is in an intermediate position between their respective cutting position.
  • the intermediate position corresponds to the position of the device 51, at the moment when the tool 57 or 58 emerges from the sheet 35.
  • the speed V varies, the drive motor of the hub 52 and the device 51 accelerating or decelerating the rotation R to obtain the cut 31 and 32 at the desired location.
  • the drive of the hub 52 is decoupled from that of the counterpart 64, which greatly reduces the inertia and thus achieve strong acceleration and deceleration. All leg length ranges 27 between 100 mm and 700 mm can be covered. In addition, the cuts 31 and 32 can be performed at high operating speeds.
  • This or these phases can be provided between the two constant speed phases, formed by a first phase during which the first tool 57 is in the treatment position, and a second phase during which the second tool 58 is in the position of treatment of a first rotation cycle of the hub 52.
  • This or these phases can be provided between the two constant speed phases, formed by a second phase during which the second tool 58 is in the treatment position of a first cycle rotation of the hub 52, and a first phase during which the first tool 57 is in the processing position, a second cycle of rotation of the hub 52 following the first cycle.
  • the speed V of rotation R varies (see FIG. Figure 9 ) successively presenting an acceleration phase 69, and a deceleration phase 71, interposed between the two constant-speed phases 67 and 68. Then, once the rear cut 31 has been made during the second phase at a constant speed 68, the speed V of rotation R varies by successively presenting a deceleration phase 72, a phase at zero speed 73, then an acceleration phase 74, before resuming the front cut 32 of the following sheet, made during the first phase at constant speed 67 of the next cycle.
  • the rotational speed V R remains constant (see Figure 10 ) by presenting a constant-speed intermediate phase 76 interposed between the two constant-speed phases 67 and 68. Then, once the rear cut 31 has been made during the second constant-speed phase 68, the rotational speed V varies as shown by successively a deceleration phase 72, a phase at zero speed 73, then an acceleration phase 74, before resuming the front cut 32 of the following sheet, made during the first phase at constant speed 67 of the next cycle.
  • the speed V of rotation R varies (see Figure 11 ) successively presenting a deceleration phase 77, then an acceleration phase 78, interposed between the two constant speed phases 67 and 68. Then, once the rear section 31 is made during the second constant speed phase 68, the speed V of rotation R varies by successively presenting a deceleration phase 72, a phase at zero speed 73, then an acceleration phase 74, before resuming the front cut 32 of the following sheet, made during the first phase at constant speed 67 of the next cycle.
  • the speed V of rotation R varies (see Figure 12 ) successively having a deceleration phase 77, a zero speed phase 79, then an acceleration phase 78, interposed between the two constant speed phases 67 and 68. Then, once the rear cut 31 has been made during the second phase at a constant speed 68, the speed V of rotation R varies by having successively a deceleration phase 72, then an acceleration phase 74, before recommencing the front cut 32 of the following sheet, made during the first phase at constant speed 67, of the following cycle.
  • the rotation speed V varies (see FIG. Figure 13 ) successively having a deceleration phase 77, a zero speed phase 79, then an acceleration phase 78, interposed between the two constant speed phases 67 and 68. Then, once the rear cut 31 has been made during the second phase at constant speed 68, the rotational speed V R remains constant by presenting an intermediate phase at a constant speed 81, before resuming the front cut 32 of the following sheet, made during the first phase at a constant speed 67, of the following cycle.
  • the speed V of rotation R varies (see Figure 14 ) successively having a deceleration phase 77, a zero speed phase 79, then an acceleration phase 78, interposed between the two constant speed phases 67 and 68. Then, once the rear cut 31 has been made during the second phase at a constant speed 68, the rotational speed V varies by successively presenting an acceleration phase 82, then a deceleration phase 83, before restarting the front cut 32 of the following sheet, made during the first phase at constant speed 67, of the next cycle.

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Description

  • La présente invention concerne un dispositif pour traiter un élément en plaque dans une machine de fabrication d'emballage. L'invention se rapporte à une unité pour traiter des éléments en plaque comprenant un tel dispositif de traitement. L'invention concerne également une machine pour fabriquer des emballages à partir d'éléments en plaque comprenant une unité de traitement équipée avec un tel dispositif de traitement.
  • Dans l'industrie de l'emballage, une machine de fabrication d'emballage est communément employée afin d'assurer la confection de boîtes ou de caisses en carton, par exemple en carton ondulé. Des éléments en plaque sous la forme de feuilles de carton sont introduits successivement dans la machine, avancent en continu dans la direction d'entraînement. Ils sont automatiquement imprimés par flexographie, découpés et refoulés, pliés et assemblés par collage, de façon à former les caisses.
  • Dans les machines dites « transversales », par exemple celles décrites dans le document WO- 02/02.305 les découpes ou les plis, au moins pour leur majorité, sont pratiqués transversalement par rapport à la direction d'avancement des feuilles dans la machine. Dans ces machines transversales, les différents outils de découpe et de refoulage sont portés par des poutres qui sont disposées transversalement par rapport au sens d'avancement des feuilles et qui peuvent être déplacées verticalement entre une position de travail et une position de retrait. Divers outils peuvent être montés sur les poutres, ce qui permet de fabriquer des emballages variés.
  • Dans les machines dites « longitudinales », par exemple celles décrites dans le document EP- 0.539.254 , la majorité des plis et des découpes sont pratiqués dans la direction d'avancement des feuilles dans la machine. Les machines longitudinales atteignent des cadences de fabrication élevées. Les différentes étapes de fabrication sont réalisées par des cylindres tournant à vitesse élevée. La développée de chaque cylindre détermine la longueur des feuilles qu'il est possible de traiter dans la machine. Il en résulte qu'avec une machine longitudinale donnée, des emballages peuvent être fabriqués avec une longueur qui varie dans une plage étroite, déterminée par les développées minimale et maximale de la machine.
  • La machine longitudinale comprend ainsi une unité de traitement équipée avec un outillage de traitement, connue sous la dénomination de slotter. L'unité de traitement se trouve entre une unité d'impression et une unité de pliage-collage. L'outillage traite l'élément en plaque déjà imprimé et le transforme en une découpe prête à être pliée et collée.
  • L'outillage de traitement est formé avec des outils de découpe rotatifs à lames espacées latéralement et agencées de façon à créer les refentes au niveau et à partir des bords avant et arrière de l'élément en plaque. L'outillage de traitement est également formé avec des outils de refoulage rotatifs espacés latéralement et agencés de façon à créer les lignes de pliage sur l'élément en plaque. Ces outils sont portés par plusieurs arbres porteurs transversaux chacun étant entraînés en rotation par des moteurs d'arbre. Ces outils coopèrent chacun avec un contre-outil placé sur un arbre porteur transversal parallèle, les éléments en plaque défilant entre les outils et les contre-outils.
  • Des moyens d'entraînement entraînent les éléments en plaque à une vitesse d'entraînement appelée également vitesse de fonctionnement, qui est sensiblement constante entre l'entrée et la sortie de la machine. La machine comporte une unité de commande apte à commander les moteurs d'arbre, de sorte que, pour le traitement de cet élément en plaque, l'outillage se trouve au contact d'une région prédéterminée de l'élément en plaque et est animé d'une vitesse de traitement dont la composante tangentielle est égale à la vitesse d'entraînement. De telles machines atteignent des cadences de fabrication élevées, par exemple de l'ordre de vingt mille caisses à l'heure.
  • En raison de la forme de la caisse, il est également nécessaire de pratiquer des découpes dans le sens transversal par rapport à la direction d'entraînement de l'élément en plaque. L'élément en plaque comprend en effet une patte latérale de collage découpée et formant un prolongement des quatre panneaux centraux formant les quatre faces de la caisse. Après pliage, cette patte est collée au panneau opposé, ce qui sert à fermer la caisse.
  • La patte doit donc être découpée dans l'unité de traitement, avec une première refente à partir du bord arrière, une deuxième refente à partir du bord avant, et deux coupes transversales avant et arrière à partir du bord latéral.
    • Etat de la technique
  • Le document EP- 1.247.625 décrit un dispositif monté dans une machine à refendre pour la réalisation de boîtes d'emballage. Le dispositif sert à découper une patte dans un élément en plaque. Le dispositif comprend deux arbres transversaux supérieurs parallèles entre eux. A l'extrémité de chacun des arbres est montée une lame de découpe. Les lames sont orientées transversalement de manière inclinées, de façon à assurer la coupe en biais souhaitée. La lame amont coupe l'arrière de la patte et la lame aval coupe l'avant de la patte. La découpe avant et arrière est simultanée, les lames étant parallèles entre elles au moment de la découpe.
  • A chacune des deux lames correspond un contre-outil sous la forme d'un cylindre recouvert de caoutchouc. Les deux contre-outils sont montés sur deux arbres inférieurs transversaux parallèles entre eux. L'élément en plaque est entraîné, passe entre les lames et le contre-outil et la patte est découpée. Les deux arbres des deux lames et les deux arbres des deux contre-outils sont entraînés en rotation par un seul moteur et une courroie crantée.
  • Cependant, avec un tel dispositif, la longueur de la patte est toujours définie par l'écartement entre les deux lames et ainsi entre les deux arbres porteurs. Le changement de format de caisse et ainsi de dimensions de patte nécessite un démontage complet et un remontage du dispositif avec la nouvelle position des arbres et des lames de découpe. Cet arrêt de la machine pour un changement de travail diminue considérablement la productivité globale. De plus, l'entraînement simultané des deux lames et des deux contre-outils conduit à une inertie importante, ce qui limite la vitesse de fonctionnement du dispositif et de la machine de réalisation de boîtes.
  • On connaît d'après le document GB- 2.411.142 un dispositif de découpage rotatif dans une machine de production de caisses. Le dispositif découpe une patte de collage dans un élément en plaque apte à former par la suite une caisse. Le dispositif comprend une paire d'arbres disposés l'un au-dessus de l'autre, l'élément défilant entre les deux arbres. Les arbres possèdent chacun une paire de couteaux montés au niveau de leur extrémité proximale. Les deux couteaux sont montés en opposition à 180° l'un de l'autre sur le même arbre.
  • Les deux arbres sont entraînés de manière synchrone, de façon à ce que les deux couteaux coopèrent entre eux pour réaliser la découpe par cisaillement. L'un des deux couteaux de l'arbre supérieur entaille la face supérieure de l'élément et l'un des deux couteaux de l'arbre inférieur entaille simultanément la face inférieure de l'élément. Une rotation complète des deux arbres permet de réaliser les deux coupes avant et arrière.
  • Un détecteur de bord avant de la découpe et un régulateur permettent de commander le timing pour des rotations partielles, d'une position neutre avec les couteaux à l'horizontale vers une position de découpe avec les couteaux à la verticale, et ainsi de suite en effectuant à chaque fois des quarts de tour.
  • Cependant, avec un tel dispositif, la longueur de la patte est toujours définie par la longueur en développé du demi-périmètre existant entre les deux lames d'un même arbre. Le changement de format de caisse et ainsi de dimensions de patte nécessite un démontage complet et un remontage du dispositif avec un nouvel arbre ou un nouveau moyeu pour augmenter le périmètre. Ce temps d'arrêt important pour changer de travail s'avère coûteux car pendant ce temps, toute la production de la machine est arrêtée.
  • De plus, la précision de la coupe de la patte n'est pas garantie, en raison des arrêts rapides du moteur et des lames en position neutre, puis des redémarrages jusqu'à la position de coupe. La cinématique entre la lame supérieure et la lame inférieure génère trop d'inertie, ce qui est incompatible avec des vitesses de fonctionnement élevées et ce qui limite les longueurs de patte possibles.
    • Exposé de l'invention
  • Un objectif principal de la présente invention consiste à mettre au point un dispositif permettant de traiter un élément en plaque dans une machine de fabrication d'emballage. Un deuxième objectif est de réaliser un dispositif muni de deux outils de traitement, chacun des deux outils traitant successivement l'élément en plaque. Un troisième objectif est de prévoir un dispositif qui permette de traiter des éléments en plaque de toutes dimensions et de réaliser notamment des pattes de collage. Un quatrième objectif est de résoudre les problèmes techniques mentionnés pour les documents de l'état de la technique. Un cinquième objectif est de placer un dispositif de traitement dans une unité de traitement d'éléments en plaque. Un autre objectif encore est celui de réussir à monter une unité de traitement équipée avec un tel dispositif de traitement dans une machine de fabrication d'emballage.
  • Un dispositif pour traiter un élément en plaque est monté au niveau d'un côté latéral d'une machine de fabrication d'emballage, l'élément en plaque défilant à une vitesse de fonctionnement. Le dispositif comprend:
    • un moyeu, tournant par rapport à un axe de rotation sensiblement horizontal et transversal,
    • deux outils, montés sur le moyeu, les deux outils étant aptes à traiter l'élément en plaque dans une position de traitement respective, et
    • des moyens d'entraînement, aptes à entraîner en rotation le moyeu et les deux outils, et
    • un contre-outil, tournant par rapport à un axe de rotation sensiblement horizontal, transversal et parallèle à l'axe de rotation du moyeu, l'élément en plaque étant engagé entre les deux outils et le contre-outil.
  • Conformément à un aspect de la présente invention, le dispositif est caractérisé en ce qu'une vitesse de rotation du moyeu varie au cours d'un cycle de rotation du moyeu, en présentant:
    • deux phases à vitesse constante, sensiblement égale à la vitesse de fonctionnement, et pendant lesquelles chacun des deux outils se trouve dans la position de traitement pour traiter successivement l'élément en plaque, et
    • au moins une phase à vitesse variable, pendant laquelle chacun des deux outils se trouve dans une position intermédiaire entre les positions de traitement respectives de chacun des deux outils,
    de façon à réaliser une position de traitement latérale avant et une position de traitement latérale arrière sur l'élément en plaque.
  • Autrement dit, en changeant la vitesse au cours d'un cycle de traitement, le dispositif permet de traiter des éléments en plaque avec différentes dimensions. L'accélération du moyeu du dispositif et ainsi des outils de traitement est ajustée en fonction des dimensions souhaitées entre les deux zones de traitement de l'élément en plaque. Le moyeu avec ses deux outils accélère puis décélère pour arriver à la vitesse de défilement de l'élément en plaque qui est la vitesse de fonctionnement de la machine. Cette vitesse est optimale et est celle à laquelle chacun des deux outils traite l'élément en plaque.
  • La vitesse de rotation présente une première phase à vitesse constante, sensiblement égale à la vitesse de l'élément en plaque, et pendant laquelle le premier outil réalise un premier traitement de l'élément en plaque. La vitesse de rotation présente une deuxième phase à vitesse constante, sensiblement égale à la vitesse de l'élément en plaque, et pendant laquelle le deuxième outil réalise un deuxième traitement de l'élément en plaque.
  • La vitesse de rotation varie entre la première phase à vitesse constante et la deuxième phase à vitesse constante dans un même cycle de rotation des outils, et/ou entre la deuxième phase à vitesse constante dans un premier cycle de rotation des outils et la première phase à vitesse constante dans un deuxième cycle de rotation des outils qui suit le premier cycle.
  • Cette variation de vitesse du moyeu porteur des deux outils permet tout d'abord de positionner exactement le premier outil à sa position souhaitée pour réaliser le premier traitement de l'élément en plaque, puis de positionner exactement le deuxième outil pour réaliser le deuxième traitement de l'élément en plaque. L'accélération ou la décélération du moyeu porteur des deux outils permet de rattraper respectivement le retard ou l'avance pris par chacun des deux outils par rapport à la vitesse de défilement constante de l'élément. Le réglage des différentes vitesses permet de synchroniser l'arrivée de l'élément en plaque avec le traitement par le premier outil puis le traitement par le deuxième outil, ce qui permet le réglage de la distance entre les deux traitements sur l'élément. Le dispositif permet d'obtenir des cadences élevées de traitement des éléments.
  • De part la position du dispositif au niveau d'un côté latéral d'une machine de fabrication d'emballage, le traitement ne se fait qu'au niveau d'une extrémité de l'élément. Il est inutile d'avoir un réglage de l'écartement entre les deux outils. L'adaptation au format des éléments devant être traités se fait par réglage des paramètres de vitesse. Les paramètres et les phases de vitesse donnent l'écartement entre les deux positions de traitement sur l'élément. Le dispositif de traitement est indépendant de l'entraînement des éléments devant être traités.
  • Dans un autre aspect de l'invention, une unité pour traiter des éléments en plaque est caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif pour traiter un élément en plaque présentant une ou plusieurs caractéristiques techniques décrites et revendiquées ci-dessous, monté au niveau d'un côté latéral d'une section de refoulage.
  • Selon un autre aspect encore de l'invention, une machine pour fabriquer des emballages à partir d'éléments en plaque est caractérisée en ce qu'elle comprend une unité pour traiter des éléments en plaque présentant une ou plusieurs caractéristiques techniques décrites et revendiquées ci-dessous, intercalée entre une unité d'impression et une unité de pliage-collage. La machine et ainsi l'unité sont de type longitudinale.
  • La direction longitudinale est définie en faisant référence au sens de défilement ou d'entraînement des éléments en plaque dans la machine, dans l'unité de traitement et dans le dispositif, selon leur axe longitudinal médian. La direction transversale est définie comme étant la direction perpendiculaire à la direction de défilement des éléments en plaque. Les positions amont et aval de la machine et de l'unité sont définies par rapport à la direction longitudinale et au sens de défilement de l'élément à partir du margeur en entrée machine jusqu'à la sortie machine. Les positions avant et arrière sur l'élément sont définies par rapport à la direction longitudinale et au sens de défilement de l'élément. Les positions proximales et distales de l'élément sont définies par rapport au côté conducteur et au côté opposé conducteur de la machine lors du défilement de l'élément.
    • Brève description des dessins
  • L'invention sera bien comprise et ses divers avantages et différentes caractéristiques ressortiront mieux lors de la description suivante, de l'exemple non limitatif de réalisation, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels:
    • la Figure 1 représente une vue du dessus d'une découpe réalisée par une machine de fabrication d'emballage ;
    • la Figure 2 représente une vue latérale d'une unité de découpe comprenant un dispositif selon l'invention ;
    • les Figures 3 à 8 représentent des vues latérales partielles, montrant les différentes positions du dispositif au cours d'un cycle de rotation ; et
    • les Figures 9 à 14 représentent différentes courbes de vitesse du dispositif en fonction du cycle de rotation.
    Exposé détaillé des modes de réalisation préférés
  • Une découpe de carton 1, telle que celle illustrée en Figure 1, est destinée à former une caisse. Avant pliage, la découpe 1 est formée de quatre parties adjacentes 2, 3, 4 et 5 s'étendant entre deux bords opposés latéraux parallèles à la direction de défilement (Flèche T dans les Figures 1 à 8) de la découpe 1 dans la machine. La découpe 1 est pliée de façon à ce que la partie d'extrémité distale 2 et la partie d'extrémité proximale 5 adjacentes aux deux bords opposés de la découpe 1 soient placées sur les deux parties centrales 3 et 4.
  • Quatre lignes de pliage longitudinales parallèles 6, s'étendant longitudinalement et deux lignes de pliage transversales parallèles arrière 7 et avant 8, s'étendant transversalement à la direction de défilement T de la découpe 1, divisent chaque partie 2, 3, 4 et 5 respectivement en un panneau 9, 11, 12 et 13.
  • Les quatre panneaux 9, 11, 12 et 13 sont destinés à former les quatre parois latérales de la caisse. Chacun des quatre panneaux 9, 11, 12 et 13 est attenant à deux rabats arrière et avant, respectivement 14 et 16, 17 et 18, 19 et 21, 22 et 23. Les rabats 14, 16, 17, 18, 19, 21, 22 et 23 sont destinés à fermer les faces supérieure et inférieure de cette caisse.
  • Une coupe de rive 24 forme le bord distal de la partie d'extrémité distale 2 et ainsi le panneau distal 9 de la découpe. Des refentes parallèles longitudinales arrières 25 sont découpées à partir du bord transversal arrière de la découpe 1 et séparent les rabats 14, 17, 19 et 22 adjacents à la ligne de pliage arrière 7. Des refentes parallèles longitudinales avants 26 sont découpées à partir du bord transversal avant de la découpe 1 et séparent les rabats 16, 18, 21 et 23 adjacents à la ligne de pliage avant 8.
  • Pour maintenir la caisse assemblée après le pliage, le panneau d'extrémité distal 9 est collé au panneau d'extrémité proximal 13. Pour ce faire, le panneau d'extrémité proximal 13 présente un onglet ou patte de collage 27 qui dépasse du bord latéral proximal de la découpe 1. Lors du pliage, le panneau d'extrémité distal 9 est plié après le panneau d'extrémité proximal 13, de sorte que la patte 27 est recouverte par le panneau d'extrémité distale 9. La patte 27 est repliée et sa face inférieure est enduite de colle. Les deux panneaux d'extrémités 9 et 13 de la découpe 1 sont fixés l'un à l'autre, après rabattement de ces panneaux d'extrémités 9 et 13 l'un sur l'autre, et collage de la patte 27 sur le panneau d'extrémité distale 9 réunissant ainsi les quatre parois latérales 9, 11, 12 et 13 de la caisse.
  • La patte 27 est obtenue en étant isolée par coupe du reste de la découpe 1. Pour ce faire, la refente proximale arrière 25 est découpée à partir du bord transversal arrière de la découpe 1 en étant parallèle aux refentes arrières 25. Une coupe arrière 31 est réalisée sensiblement en biais à partir du bord longitudinal proximal et jusqu'à l'extrémité de la refente proximale arrière 25. La refente proximale avant 26 est découpée à partir du bord transversal avant de la découpe 1 en étant parallèle aux refentes avants 26. Une coupe avant 32 est réalisée sensiblement en biais à partir du bord longitudinal proximal jusqu'à la refente proximale avant 26.
  • Un élément en plaque, tel qu'une feuilles de carton ondulé 35 est imprimée et découpée obtenir la découpe 1. La découpe 1 est ensuite pliée et collée pour obtenir une caisse. Pour ce faire, une machine de fabrication d'emballage de type longitudinale 33 comprend de préférence un margeur (non représenté) pour les feuilles 35. Une unité d'impression par exemple par flexographie (non représentée) est montée en aval à la suite du margeur. Une unité de découpe des feuilles 35 (non représentée) pour l'obtention de formes spéciales ou de poignées est montée en aval à la suite de l'unité d'impression. Une unité de traitement 34 des feuilles 35 ou slotter (voir Figure 2) est montée en aval à la suite de l'unité de découpe. Une unité de pliage-collage des découpes 1 (non représentée) est montée en aval à la suite de l'unité de traitement 34. Et une sortie machine pour les caisses (non représentée) est montée en aval à la suite de l'unité de pliage-collage.
  • L'unité de traitement 34 traite des feuilles imprimées 35 sortant de l'unité d'impression et les transforme en découpes 1. L'unité de traitement 34 est munie de différents outillages qui comprennent des outils à découper ou couteaux qui forment la coupe de rive 24, les refentes 25 et 26, et les coupes 31 et 32, et des outils à refouler ou refouleurs qui forment les lignes de pliage longitudinales 6. Il est à noter que les lignes de pliage transversales 7 et 8 sont réalisées en amont de l'unité de traitement 34 ou sont prévues initialement dans les feuilles de carton ondulé 35.
  • Les outils sont montés sur des arbres porteurs transversaux entraînés en rotation par des moteurs d'arbre. La vitesse de rotation des outils correspond à la vitesse de fonctionnement, c'est-à-dire la vitesse d'entraînement et de défilement T des feuilles 35.
  • L'unité de traitement 34 comprend de l'amont vers l'aval, une section de prérefoulage 36, avec une première paire d'arbres, positionnés l'un au-dessus de l'autre. L'arbre inférieur porte un prérefouleur inférieur 37 et l'arbre supérieur porte la contrepartie supérieure 38 du prérefouleur inférieur 37. La section de prérefoulage 36 assure un premier refoulage initial des lignes de pliage longitudinales 6.
  • Une première section de refente 39, avec une deuxième paire d'arbres positionnés l'un au-dessus de l'autre, est montée en aval de la section de prérefoulage 36. L'arbre supérieur de la première section de refente 39 porte un disque muni de ses couteaux 41 et l'arbre inférieur porte une contrelame inférieure 42. La première section de refente 39 assure le découpage des refentes arrières 25.
  • Une section de refoulage 43, avec une troisième paire d'arbres positionnés l'un au-dessus de l'autre, est montée en aval de la première section de refente 39. L'arbre inférieur de la section de refoulage 43 porte un refouleur inférieur 44 et l'arbre supérieur porte une contrepartie supérieure 46. La section de refoulage 43 assure le refoulage final et ainsi le marquage définitif des lignes de pliage longitudinales 6.
  • Une deuxième section de refente 47, avec une quatrième paire d'arbres positionnés l'un au-dessus de l'autre, est montée en aval de la section de refoulage 43. L'arbre supérieur de la deuxième section de refente 47 porte un rouleau muni de ses couteaux 48 et l'arbre inférieur porte une contrepartie inférieure 49. La deuxième section de refente 47 assure le découpage des refentes avants 26.
  • Pour assurer la coupe de la patte de collage 27, et donc la coupe arrière 31 et la coupe avant 32 de la patte 27, l'unité de traitement 34 comprend un dispositif de traitement 51 des feuilles 35. Le dispositif 51 est placé au niveau de la section de refoulage 43. Etant donné la position proximale de la patte 27 sur la découpe 1, le dispositif 51 est monté au niveau de l'extrémité située côté conducteur de l'arbre supérieur de la section de refoulage 43.
  • Le dispositif 51 comprend un moyeu central 52 tournant (Flèche R dans les Figures 2 à 8) par rapport à un axe de rotation positionné en étant sensiblement à l'horizontale et sensiblement transversal 53. Les outils de traitement sont montés sur le moyeu 52 et sont chacun apte à traiter la feuille 35 dans une position de traitement respective au fur et à mesure de la rotation du moyeu 52 sur son axe 53. Le moyeu 52 est en porte-à-faux au dessus de la feuille 35.
  • Deux bras 54 et 56 sont favorablement insérés sur le moyeu 52 et se déploient radialement à partir du moyeu 52 (voir Figure 3). Un premier outil de traitement, qui est dans ce cas un premier outil à lame de coupe 57, est monté à l'extrémité libre du premier bras 54. Un deuxième outil de traitement, qui est dans ce cas un outil à lame de coupe 58, est monté à l'extrémité libre du deuxième bras 56. Les deux outils de traitement sont ainsi en porte-à-faux au dessus de la feuille 35. Cette disposition en porte-à-faux du moyeu 52, des deux bras 54 et 56 et des deux outils 57 et 58 allège ce dispositif 51, ce qui permet de réduire l'inertie et d'accroitre les performances pour les accélérations et décélérations du dispositif 51.
  • L'arête de coupe des deux outils de coupe 57 et 58 est préférentiellement en biais dans le plan horizontal par rapport à l'axe 53 du moyeu 52, de façon à réaliser les deux coupes en biais 31 et 32 dans la feuille 35. Pendant les deux coupes successives, l'arête de la lame des deux outils de coupe 57 et 58 se retrouve parallèle au plan de la feuille 35.
  • De manière particulièrement avantageuse, les deux bras et ainsi deux outils 57 et 58 sont disposés radialement l'un par rapport à l'autre selon un angle α sensiblement inférieur à 180°, de préférence sensiblement égal à 100°.
  • De manière favorable et pour équilibrer la rotation du dispositif 51, le premier bras 54 se prolonge diamétralement par un troisième bras formant lui-même contrepoids 59 ou muni d'un contrepoids 61 à son extrémité libre. Le deuxième bras 56 se prolonge diamétralement par un quatrième bras formant lui-même contrepoids 62 ou muni d'un contrepoids 63 à son extrémité libre.
  • Le moyeu 52 avec les deux bras 54 et 56 et ainsi les deux outils 57 et 58 et les deux bras contrepoids 59 et 61 sont entraînés en rotation grâce à des moyens d'entraînement, de type moteur électrique monté directement sur l'axe 53.
  • Pour assurer la coupe précise de la feuille 35 par le dispositif 51, l'unité de traitement 34 comprend préférentiellement un contre-outil ou contrepartie 64. Etant donné la position proximale de la patte 27 sur la découpe 1 et le montage du dispositif 51, la contrepartie 64 est montée au niveau de l'extrémité située côté conducteur de l'arbre inférieur de la section de refoulage 43. Le dispositif 51 et la contrepartie 64 sont intercalés entre la première section de refente 39 et la deuxième section de refente 47.
  • La contrepartie 64 est un cylindre tournant (Flèche C dans les Figures 2 à 8) par rapport à un axe sensiblement horizontal transversal et parallèle à l'axe de rotation 53 du moyeu 52 du dispositif 51. De manière favorable, la vitesse de rotation C de la contrepartie 64 est synchronisée, est constante, et est sensiblement équivalente à la vitesse constante de fonctionnement, c'est-à-dire à la vitesse d'entraînement et de défilement T des feuilles 35. La contrepartie 64 est entrainée séparément du moyeu 52. La feuille 35 défile sensiblement à l'horizontale dans un plan situé entre les deux outils 57 et 58 et la contrepartie 64.
  • La contrepartie 64 présente un revêtement en un matériau prévu avec des caractéristiques de souplesse 66, tel que par exemple une couche de polyuréthanne. Les deux outils 57 et 58 viennent couper la feuille 35 et pénétrer l'un après l'autre dans le revêtement 66 de la contrepartie 64, ce qui permet d'obtenir une coupe franche de la feuille 35 sans bavures. Grâce au polyuréthanne, les lames des deux outils 57 et 58 s'usent moins et présentent beaucoup moins de risque de casse.
  • Comme le montrent les Figures 3 à 8, le moyeu 52 du dispositif 51 tourne de façon à ce que la feuille 35 soit coupée successivement par le premier outil 57 puis par le deuxième outil 58 au cours d'un cycle de rotation complet.
  • Le premier outil 57 entre en contact avec la feuille 35 (voir Figure 3). Le premier outil 57 réalise la coupe avant 32 à l'endroit précis de la patte 27 (voir Figure 4). Le premier outil 57 se dégage de la feuille 35 une fois la coupe avant 32 réalisée (voir Figure 5). Le deuxième outil 58 entre en contact avec la feuille 35 (voir Figure 6). Le deuxième outil 58 réalise la coupe arrière 31 à l'endroit précis de la patte 27 (voir Figure 7). Le deuxième outil 58 se dégage de la feuille 35 une fois la coupe arrière 31 réalisée (voir Figure 8). Puis le cycle de rotation se poursuit avec la feuille 35 qui suit.
  • Pour permettre la réalisation de coupes de pattes 27 possédant différentes longueurs dans des feuilles 35 de différentes dimensions, et selon l'invention, la vitesse V de rotation R du moyeu 52 et donc du dispositif 51 varie au cours d'un cycle de rotation. Les phases de variation de vitesse V pour différents exemples de réalisation de pattes 27 sont représentées dans les Figures 9 à 14 en fonction de la progression du cycle de rotation.
  • Dans tout les cas, la coupe 31 et 32 se fait à vitesse constante. Au cours du cycle de rotation R, la vitesse V présente tout d'abord une première phase à vitesse constante 67, sensiblement égale à la vitesse de fonctionnement. Pendant cette première phase, le premier outil 57 se trouve dans sa position de coupe pour réaliser la coupe avant 32 de la feuille 35. La vitesse V présente ensuite une deuxième phase à vitesse constante 68, sensiblement égale à la vitesse de fonctionnement. Pendant cette deuxième phase, le deuxième outil 58 se trouve dans sa position de coupe pour réaliser la coupe arrière 31 de la feuille 35.
  • Au cours du même cycle de rotation R, la vitesse V présente ensuite au moins une phase à vitesse variable. Pendant cette ou ces phases, chacun des deux outils 57 et 58 se trouve dans une position intermédiaire située entre leur position de coupe respective. La position intermédiaire correspond à la position du dispositif 51, au moment où l'outil 57 ou 58 se dégage de la feuille 35. La vitesse V varie, le moteur d'entraînement du moyeu 52 et du dispositif 51 accélérant ou décélérant la rotation R pour obtenir la coupe 31 et 32 à l'endroit souhaité.
  • L'entraînement du moyeu 52 est découplé de celui de la contrepartie 64, ce qui permet de diminuer fortement l'inertie et d'arriver ainsi à de fortes accélérations et décélérations. Toutes les plages de longueurs de patte 27 entre 100 mm et 700 mm peuvent être couvertes. De plus, les coupes 31 et 32 peuvent se réaliser à des vitesses de fonctionnement élevées.
  • Cette ou ces phases peuvent être prévues entre les deux phases à vitesse constante, formées par une première phase pendant laquelle le premier outil 57 se trouve dans la position de traitement, et une deuxième phase pendant laquelle le deuxième outil 58 se trouve dans la position de traitement d'un premier cycle de rotation du moyeu 52. Cette ou ces phases peuvent être prévues entre les deux phases à vitesse constante, formées par une deuxième phase pendant laquelle le deuxième outil 58 se trouve dans la position de traitement d'un premier cycle de rotation du moyeu 52, et une première phase pendant laquelle le premier outil 57 se trouve dans la position de traitement, d'un deuxième cycle de rotation du moyeu 52 qui suit le premier cycle.
  • Par exemple pour obtenir une patte 27 d'une longueur sensiblement comprise entre 100 mm et 125 mm, la vitesse V de rotation R varie (voir Figure 9) en présentant successivement une phase d'accélération 69, et une phase de décélération 71, intercalées entre les deux phases à vitesse constante 67 et 68. Puis, une fois la coupe arrière 31 réalisée pendant la deuxième phase à vitesse constante 68, la vitesse V de rotation R varie en présentant successivement une phase de décélération 72, une phase à vitesse nulle 73, puis une phase d'accélération 74, avant de recommencer la coupe avant 32 de la feuille qui suit, réalisée pendant la première phase à vitesse constante 67 du cycle suivant.
  • Par exemple pour obtenir une patte 27 d'une longueur sensiblement égale à 125 mm, la vitesse V de rotation R reste constante (voir Figure 10) en présentant une phase intermédiaire à vitesse constante 76, intercalée entre les deux phases à vitesse constante 67 et 68. Puis, une fois la coupe arrière 31 réalisée pendant la deuxième phase à vitesse constante 68, la vitesse V de rotation R varie en présentant successivement une phase de décélération 72, une phase à vitesse nulle 73, puis une phase d'accélération 74, avant de recommencer la coupe avant 32 de la feuille qui suit, réalisée pendant la première phase à vitesse constante 67 du cycle suivant.
  • Par exemple pour obtenir une patte 27 d'une longueur sensiblement comprise entre 125 mm et 210 mm, la vitesse V de rotation R varie (voir Figure 11) en présentant successivement une phase de décélération 77, puis une phase d'accélération 78, intercalées entre les deux phases à vitesse constante 67 et 68. Puis, une fois la coupe arrière 31 réalisée pendant la deuxième phase à vitesse constante 68, la vitesse V de rotation R varie en présentant successivement une phase de décélération 72, une phase à vitesse nulle 73, puis une phase d'accélération 74, avant de recommencer la coupe avant 32 de la feuille qui suit, réalisée pendant la première phase à vitesse constante 67 du cycle suivant.
  • Par exemple pour obtenir une patte 27 d'une longueur sensiblement comprise entre 210 mm et 575 mm, la vitesse V de rotation R varie (voir Figure 12) en présentant successivement une phase de décélération 77, une phase à vitesse nulle 79, puis une phase d'accélération 78, intercalées entre les deux phases à vitesse constante 67 et 68. Puis, une fois la coupe arrière 31 réalisée pendant la deuxième phase à vitesse constante 68, la vitesse V de rotation R varie en présentant successivement une phase de décélération 72, puis une phase d'accélération 74, avant de recommencer la coupe avant 32 de la feuille qui suit, réalisée pendant la première phase à vitesse constante 67, du cycle suivant.
  • Par exemple pour obtenir une patte 27 d'une longueur sensiblement égale à 575 mm, la vitesse V de rotation R varie (voir Figure 13) en présentant successivement une phase de décélération 77, une phase à vitesse nulle 79, puis une phase d'accélération 78, intercalées entre les deux phases à vitesse constante 67 et 68. Puis, une fois la coupe arrière 31 réalisée pendant la deuxième phase à vitesse constante 68, la vitesse V de rotation R reste constante en présentant une phase intermédiaire à vitesse constante 81, avant de recommencer la coupe avant 32 de la feuille qui suit, réalisée pendant la première phase à vitesse constante 67, du cycle suivant.
  • Par exemple pour obtenir une patte 27 d'une longueur sensiblement comprise entre 575 mm et 700 mm, la vitesse V de rotation R varie (voir Figure 14) en présentant successivement une phase de décélération 77, une phase à vitesse nulle 79, puis une phase d'accélération 78, intercalées entre les deux phases à vitesse constante 67 et 68. Puis, une fois la coupe arrière 31 réalisée pendant la deuxième phase à vitesse constante 68, la vitesse V de rotation R varie en présentant successivement une phase d'accélération 82, puis une phase de décélération 83, avant de recommencer la coupe avant 32 de la feuille qui suit, réalisée pendant la première phase à vitesse constante 67, du cycle suivant.
  • La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés. De nombreuses modifications peuvent être réalisées, sans pour autant sortir du cadre défini par la portée du jeu de revendications.

Claims (13)

  1. Dispositif pour traiter un élément en plaque (35), dans une machine de fabrication d'emballage (33), l'élément (35) défilant à une vitesse de fonctionnement, comprenant
    - un moyeu (52), tournant (R) par rapport à un axe de rotation sensiblement horizontal et transversal (53),
    - deux outils à lame de coupe (57, 58), montés sur le moyeu (52), et aptes à couper l'élément (35) dans une position de coupe respective, et
    - des moyens d'entraînement, aptes à entraîner en rotation (R) le moyeu (52) et les deux outils (57, 58), et
    - un contre-outil (64), tournant (C) par rapport à un axe de rotation sensiblement horizontal, transversal et parallèle à l'axe de rotation (53) du moyeu (52), l'élément (35) étant engagé entre les outils (57, 58) et le contre-outil (64),
    une vitesse (V) de rotation (R) du moyeu (52) variant au cours d'un cycle de rotation du moyeu (52), en présentant
    - deux phases à vitesse constante (67, 68), sensiblement égale à la vitesse de fonctionnement, et pendant lesquelles chacun des deux outils (57, 58) se trouve dans la position de coupe pour couper successivement l'élément (35), et
    - au moins une phase à vitesse variable (69, 71, 72, 74), pendant laquelle chacun des deux outils (57, 58) se trouve dans une position intermédiaire entre les positions de coupe respectives de chacun des deux outils (57, 58),
    caractérisé
    en ce qu'il est monté au niveau d'un côté latéral de la machine de fabrication d'emballage (33), et
    en ce que le moyeu (52) et les deux outils (57, 58) sont en porte-à-faux au-dessus de l'élément (35),
    de façon à réaliser une position de coupe transversale latérale avant (32) et une position de coupe transversale latérale arrière (31) sur l'élément (35).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse (V) de rotation (R) du moyeu (52) varie en présentant successivement une phase d'accélération (69, 82), et une phase de décélération (71, 83), intercalées entre les deux phases à vitesse constante (67, 68).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la vitesse (V) de rotation (R) du moyeu (52) varie en présentant une phase intermédiaire à vitesse constante (76, 81), intercalée entre les deux phases à vitesse constante (67, 68).
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vitesse (V) de rotation (R) du moyeu (52) varie en présentant successivement une phase de décélération (72, 77), et une phase d'accélération (74, 78), intercalées entre les deux phases à vitesse constante (67, 68).
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vitesse (V) de rotation (R) du moyeu (52) varie en présentant successivement une phase de décélération (72, 77), une phase d'arrêt (73, 79), et une phase d'accélération (74, 78), intercalées entre les deux phases à vitesse constante (67, 68).
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux phases à vitesse constante sont formées par une première phase (67) pendant laquelle le premier outil (57) se trouve dans la position de coupe, et une deuxième phase (68) pendant laquelle le deuxième outil (58) se trouve dans la position de coupe d'un premier cycle de rotation du moyeu (52).
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux phases à vitesse constante sont formées par une deuxième phase (68) pendant laquelle le deuxième outil (58) se trouve dans la position de coupe d'un premier cycle de rotation du moyeu (52), et une première phase (67) pendant laquelle le premier outil (57) se trouve dans la position de coupe, d'un deuxième cycle de rotation du moyeu (52) qui suit le premier cycle.
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une vitesse de rotation (C) du contre-outil (64) est sensiblement égale à la vitesse de fonctionnement.
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux outils (57, 58) sont disposés radialement l'un par rapport à l'autre selon un angle (α) sensiblement inférieur à 180°, de préférence sensiblement égal à 100°.
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux outils (57, 58) sont montés chacun à l'extrémité d'un bras (54, 56), solidarisé au moyeu (52), et en ce que chacun des deux bras (54, 56) se prolonge diamétralement par un bras formant contrepoids (59, 61, 62, 63).
  11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contre-outil (64) est un cylindre présentant un revêtement (66) en un matériau prévu avec des caractéristiques de souplesse, de façon à ce que les deux outils (57, 58) viennent s'y engager.
  12. Unité pour traiter des éléments en plaque, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif (51) selon l'une des revendications précédentes, monté au niveau d'une section de refoulage (43).
  13. Machine pour fabriquer des emballages à partir d'éléments en plaque, caractérisée en ce qu'elle comprend une unité pour traiter des éléments en plaque selon la revendication 12, intercalée entre une unité d'impression et une unité de pliage-collage.
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