EP1534501A1 - Machine de traitement de feuilles avec des decoupes ou des plis transversaux a leur direction d avancement. - Google Patents

Machine de traitement de feuilles avec des decoupes ou des plis transversaux a leur direction d avancement.

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EP1534501A1
EP1534501A1 EP03757117A EP03757117A EP1534501A1 EP 1534501 A1 EP1534501 A1 EP 1534501A1 EP 03757117 A EP03757117 A EP 03757117A EP 03757117 A EP03757117 A EP 03757117A EP 1534501 A1 EP1534501 A1 EP 1534501A1
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EP
European Patent Office
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tool
sheet
counter
drive
working
Prior art date
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EP03757117A
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Jean-Jacques Taillardat
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Rapidex SM SA
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Publication date
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    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/20—Cutting beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/768—Rotatable disc tool pair or tool and carrier

Definitions

  • Sheet processing machine with cuts or folds transverse to their direction of advance
  • the present invention relates to a sheet processing machine for the manufacture of packages made of materials such as cardboard or plastic, comprising drive means capable of driving sheets in a drive direction at a drive speed substantially constant through a treatment zone located between the inlet and the outlet of the machine and treatment means comprising a tool and a counter-tool respectively carried by a first and by a second rotary load-bearing shaft which extend transversely to the drive direction being arranged opposite one another on either side of the path of the sheets, said processing means being intended to make in these sheets cutouts and / or folds arranged transversely to the driving direction.
  • a sheet processing machine of this type is known from PCT patent application WO 02/02305, filed by the applicant company.
  • This prior patent application is concerned with controlling the rotation of the tool-carrying shaft, which is operated so that, when the processing means cooperate with a sheet to make the cutouts in the latter. or folds transverse to the drive direction, the tangential speed of the tooling is equal to the speed of drive of the sheet in the machine.
  • Corrugated cardboard has at least two layers of paper or cardboard between which is disposed at least one corrugated whose corrugations form the aforementioned grooves.
  • these sheets may include a bottom or cover paper layer, a first corrugated, an intermediate paper layer, a second corrugated and an upper or inner paper layer.
  • the cutting or the repression is carried out by first making the tooling cooperate with the upper layer of paper, the folds can form on the lower layer of paper.
  • the object of the present invention is to remedy these drawbacks or at least limit their intensity.
  • the counter-tool has a substantially cylindrical surface having at least one working strip which extends parallel to the axis of the second carrier shaft and which is radially offset from the portions of said surface. which are adjacent to this strip, said working strip being intended to cooperate with the tooling to form a cut or fold in a sheet and to the fact that the first and second load-bearing shafts are each driven by a motor, the motor of the second carrier shaft being controlled as a slave relative to the motor of the first shaft.
  • the sheet is pinched between the tooling and the counter-tooling.
  • its upper and lower layers are respectively on the side of the tooling and that of the counter-tooling.
  • the applicant company has found that, with conventional counter-tools having a perfectly cylindrical surface, the sheet tends to be crushed on the counter-tool by the tool.
  • the penetration of the tool into the thickness of the sheet first deforms the upper layer of paper, which is brought closer to the outer layer of paper due to the local crushing of the wavy or corrugations which are located between these layers.
  • the upper layer is therefore stretched to approach the lower sheet, while the latter is not and remains held against the cylindrical surface of the counter-tool.
  • the lower layer cannot accompany the movement of the upper layer, and folds are thus created on this layer, these folds being all the more troublesome since this layer is generally the outer layer which is visible when the packaging is shaped.
  • Another possibility consists in producing the working strip in a recess relative to the adjacent portions of the surface of the counter-tooling.
  • the tool when the tool cooperates with the sheet, it has the first effect of pushing the latter inside such a recess.
  • it is not only the upper layer which moves and is stretched by the action of the tool, but it also forces the lower layer to move and to stretch, although in slightly lower proportions.
  • the applicant company has found that this slight tension applied to the lower layer prevents the creation of folds on the latter.
  • the surface of the counter-tool is substantially cylindrical, the portions adjacent to the working strip defining portions of the same cylindrical surface.
  • the first carrier shaft is controlled so that, when the tool cooperates with the sheet, it is in the correct region of this sheet, and is driven by a tangential speed equal to the speed of advance of the latter . Knowing moreover the position of the working strip (s) on the surface of the counter-tool, the motor of the second carrier shaft is controlled so as to correctly position angularly a working strip so that it cooperates with the tool when the latter processes the sheet and so as to, at this moment, animate said working strip with a tangential speed equal to the speed of advance of the sheet. It is therefore according to the command of the first carrier shaft that is determined that of the second carrier shaft.
  • the machine comprises means for controlling the rotational drive of the carrier shafts which are capable of controlling this drive so that, during the successive treatment of several sheets, the tool cooperates successively with different working bands.
  • the surface of the counter-tool has a plurality of working bands spaced angularly.
  • the surface of the counter-tool has a regular alternation of projecting bands and recessed bands.
  • the working strip is removably mounted on the counter-tool. This removable mounting makes it easy to change a worn working strip to replace it with a new working strip.
  • the drive means are capable of driving the sheets at a substantially constant drive speed in the treatment zone and the machine comprises means for controlling the rotation drive of the carrier shafts capable of controlling the rotation drive said load-bearing shafts so that, at least when the tool and the working strip cooperate with a sheet for the treatment of the latter, the tool is driven by a processing speed whose tangential component is equal to said drive speed and the working strip is located opposite this tool.
  • the machine comprises means for determining information relating to the position of a sheet in the processing area and it comprises a control unit capable, according to this information, of controlling the rotational drive of the first and second load-bearing shafts such that, for the processing of this sheet, the tool is in contact with a predetermined region of the sheet and is driven by a processing speed whose tangential component is equal to said speed d drive, while the working strip is in contact with said determined region, but on the other side of the sheet relative to the tool.
  • the means for controlling the rotary drive of the carrier shafts are able to control this rotary drive so that, at least when the tool and the working strip cooperate with a sheet for the treatment of the latter.
  • the tools and the working band are each driven by a processing speed, the tangential component of which is equal to said driving speed.
  • the first carrier shaft is a multi-tool carrier shaft capable of carrying at least first and second angularly spaced tools and the control unit is capable of controlling the rotational drive of said multi-tool carrier shaft according to a cycle comprising a treatment phase with the first tool, in which said first tool is in contact with a first determined region of a sheet situated in the treatment zone of the machine and is driven by a tangential speed equal to the driving speed of this sheet, a positioning phase during which the multi-tool carrying shaft is driven to position the second tool in a position to process a second determined region of the sheet and a phase of treatment with the second tool, in which the second tool is in contact with said second region and is driven by a tangential speed equal to the driving speed.
  • control unit is adapted to control the drive of the second support shaft so that, at a cycle, the first and the second tool of the first support shaft cooperate with two bands separate work.
  • first and second carrier shafts are each driven by a motor, the motor of the second carrier shaft being controlled as a slave relative to the motor of the first shaft.
  • FIG. 1 is a view of a machine according to the invention in section in a vertical plane
  • FIG. 1 shows the side of a package after treatment by the machine
  • - Figure 3 shows, in section in its thickness, the structure of a sheet in which can be made such a sidewall;
  • - Figure 4 is a block perspective view of the main components of the machine, with the principle of their control;
  • FIG. 5 to 8 show the conformation of a counter-tool, in cross sections to the axis of the carrier shaft thereof.
  • the machine shown in Figure 1 has a feed table 10 on which is disposed a sheet 12 for processing in the machine. It is for example a sheet having a corrugated multilayer structure, made of cardboard or plastic.
  • the machine has an entry area E, a processing area T and an outlet area S successively arranged in the direction F of advancing sheets.
  • the sheets are taken up by drive means 14 which drive them at high speed constant across the processing area T.
  • this area T comprises two processing units, respectively Ul and U2, arranged one after the other in the direction F. Between these two units, there are drive relay means 16.
  • Drive means 18 are also provided at the outlet S of the machine.
  • Figure 2 shows a side processed by the machine from a full sheet. This side has cutouts 22 and folds 24 which are arranged transversely to the direction F of advancement of the sheet in the machine.
  • the tools of the processing units Ul and U2 located in the processing area T of the machine allow these cuts and folds to be made. These tools include cutting tools or knives which form cutouts 22 and repressing tools or repressors which form folds 24.
  • the sidewall shown in FIG. 2 also comprises folds 26, which are arranged parallel to the direction F and which can be produced using pressure rollers which cooperate with the drive means.
  • the flank also has specific cutouts, for example holes 28, which serve to form handles in the packaging and which are produced in one of the units U1 and U2.
  • the drive means of the machine include disc-shaped drive rollers which are rotated. We see for example in Figure 1, at the entrance of the machine, lower drive rollers 30 and 32, and upper drive rollers 34 and 36. Similarly, at the outlet, the drive means 18 include lower rollers 38 and 40 and upper rollers 42 and 44. The drive relay means 16 also include lower rollers 46 and upper 48. In FIG. 1, the drive means 14 and 18 each comprise two rows of lower and upper rollers. For simplicity, only one row of rollers has been shown for each of these drive means in FIG. 4.
  • FIG. 4 shows, at the inlet of the machine, the lower rollers 30 and the upper rollers 34 respectively mounted on a lower shaft 31 and on an upper shaft 35.
  • the lower rollers 38 and upper 42 are respectively mounted on two shafts 39 and 43, while the intermediate rollers 46 and 48 of the relay 16 are mounted on two shafts 47 and 49.
  • the drive means are driven by a main drive motor M50.
  • the various aforementioned shafts are driven by this motor, to which they are connected by transmission means such as belts 51.
  • the drive means can be similar to those described in PCT application WO 02/02305.
  • Each of the processing units Ul and U2 comprises processing means which themselves comprise a tool and a counter tool or counterpart for this tool.
  • the unit Ul comprises a first carrier shaft 52 which carries tools 53 and 53 ′, as well as a second carrier shaft 54 which carries a counter-tool 56.
  • the unit U2 comprises a first carrier shaft 62 which carries tools 63, as well as a second carrier shaft 54 'which carries a counter-tool 56'.
  • the counter-tool 56 of the unit Ul has a substantially cylindrical surface having a plurality of working bands 57. These working bands extend parallel to the axis of the shaft 54, that is to say transversely in direction F.
  • the working bands 57 are in radial offset with respect to the portions 58 of the surface of the counter-tool which are adjacent to these bands. In this case, the working strips 57 are projecting from the surface of the counter-tool.
  • the counter-tool 56 'of the unit U2 could be produced like the counter-tool 56 of the unit Ul but, in FIGS. 1 and 4, we have chosen to give it a perfectly cylindrical surface due to the conformation of the tools 63 which are rotary cutting tools whose width, measured along the circumference of the carrier shaft 62 is greater than that of tools 53 and 53 '.
  • the strips 57 are advantageously made of a material such as polyurethane, flexible enough to allow the tools to fulfill their function by cooperating with them.
  • the tools 53 and 53 ′ are cutting or delivery knives which, during cutting or delivery operations, can penetrate slightly into the polyurethane of the strips 57.
  • the shafts 52, 54, 62 and 54 ′ are arranged transversely to the direction F of advancement of the sheets in the machine, so that the tools cooperate with their respective counter-tools in the plane P of advancement of the sheets in the machine, while the tools and the counter-tools (or, for the counter-tools 56, the bands 57) are driven by tangential speeds, respectively V52, V62, V54 and V54 ', which are parallel to this plane and directed in the direction F of advancement of the sheets.
  • the first bearing shafts 52 and 62 are arranged above the plane P, while the second bearing shafts 54 and 54 'are arranged below this plane.
  • the first carrier shaft 52 is rotated by a motor M52, for example an asynchronous motor, a brushless motor or, in general, a motor positioning.
  • a motor M52 for example an asynchronous motor, a brushless motor or, in general, a motor positioning.
  • the motor M52 is controlled so that the tooling 53, 53 ′ carried by the shaft 52 is animated, at the moment when it comes into contact with the sheet 12 for processing the latter , with a tangential speed V52 equal to the speed V of advancement of this sheet.
  • the machine comprises a control unit UC which, as a function of information relating to the position of a sheet 12 in the processing zone T, controls the motor M52 by a control line L52.
  • the information relating to the position of the sheet 12 is for example delivered, as the sheet advances in the machine, by position sensors such as photoelectric cells C1, C2 and C3, which are successively arranged on the sheet advancement path and which are connected to the control unit UC by information input lines, respectively LC1, LC2 and LC3.
  • position sensors such as photoelectric cells C1, C2 and C3 which are successively arranged on the sheet advancement path and which are connected to the control unit UC by information input lines, respectively LC1, LC2 and LC3.
  • the control unit UC knows the speed of advance and the position of the sheet in the machine (it controls the main motor M50 by a control line L50 and checks this speed by an input line LE50 connected to a sensor speed) and, depending on the MP setting means entered in this unit UC to memorize the type of processing (cutting, folds) to be applied in such or such region of the sheet, it can control the M52 motor so that it positions the tools of the Ul unit in the right place, at the right time and at the right speed.
  • the position of the tools on the carrier shaft 52 is adjustable, as indicated in WO 02/02305.
  • the second carrier shaft 54 is rotated by a motor M54 which is controlled by the control unit UC, by a control line L54.
  • the M52 and M54 motors can be controlled as a master-slave.
  • the tangential component V54 of this speed is, like the tangential component V52 of that of the tool 53 or 53 ', equal to the speed V of the sheet.
  • the control unit UC knows the speed of advance of the sheet and controls the speed of the motor M52 accordingly by the line L52.
  • the control unit also knows the position of the working strip (s) 57 of the counter-tool 56 (for example by locating the angular position of the counter-tool 56 and / or of the shaft 52 and by storing the position of the working strip (s) relative to a mark on the surface of the counter-tool) and, depending on the command it gives to the motor M52, it also controls the motor M54.
  • the control unit UC knows the speed of rotation of the shafts 52 and 54 by speed sensors, which are associated with these shafts and which are connected to this unit by input and speed measurement lines LE52 and LE54, respectively for shafts 52 and 54. Depending on the data transmitted to it by these lines, the unit UC can control the motors M52 and M54.
  • the first carrier shaft 62 is rotated by a motor M62 which is controlled by the control unit UC by a control line L62 and the speed of which is transmitted to this unit by an input line LE62.
  • the carrier shaft 54 'of the counter-tool 56' is rotated by a motor M54 ', itself controlled by the unit UC by a control line L54'.
  • This unit knows the speed of this shaft by a speed measurement input line LE54 'connected to a sensor.
  • the tangential speed V52 of the tool 53 or 53 ' is equal to the drive speed V when this tool cooperates with a sheet for the treatment of the latter.
  • the motor M52 can be controlled according to successive phases, comprising a waiting phase during which the tool is moved away from the path of the sheets and a processing phase during which the tool cooperates with these sheets and during which the speed V52 is equal at speed V. Between the standby phase and the treatment phase, the M52 motor accelerates very quickly, while it decelerates very quickly after the treatment phase.
  • the first carrier shaft 52 or 62 of the unit U1 or U2 can be driven according to a sequence comprising a positioning phase during which it is trained to position the tools which it carries in a situation of treating a determined region of the sheet and a processing phase during which the tool is in contact with this determined region, is driven by a tangential speed equal to the drive speed V and cooperates with its counter-tool 56 or 56 '.
  • a working strip 57 is located opposite the tool during the treatment phase and is driven by a tangential speed V54 which is equal to the speed V.
  • the shaft 52 can be a multi-tool carrier shaft, capable of carrying at least two angularly spaced tools. This is what can be seen in FIG. 1, in which two diametrically opposite tools 53, 53 ′ are arranged on the shaft 52. The angular spacing of these two tools can be adjusted by adjustment means M which are described in detail in WO 02/02305.
  • control unit UC can control the rotary drive of the shaft 52 according to a cycle comprising a phase of treatment by the first tool 53, in which this tool is in contact of a first determined region of a sheet located in the processing zone T of the machine and is driven by a tangential speed V52 equal to the speed V, a positioning phase during which the carrier shaft 52 is driven to position the second tool 53 'in a situation of treating a second determined region of the sheet and a processing phase with this second tool 53' in which the latter is in contact with the second region of the sheet and is animated by a tangential speed V52 equal to speed V.
  • the positioning phase can comprise a waiting phase or a very rapid rotation phase, depending on the angular spacing between the tools 53 and 53 'and the spacing between the regions of the sheet to be successively processed by these tools.
  • the second carrier shaft 54 can be controlled to place a working strip 57 in a waiting situation and animate this strip with a tangential speed equal to the speed V when said strip is opposite the tool 53 which cooperates with it to process the sheet in the first aforementioned region. If the shaft 52 has the training sequence described above, the shaft 54 can experience a new positioning phase in which another or the same working band is placed in a waiting situation, to then be animated by 'a tangential speed V54 equal to the speed V so as to cooperate with the tool 53' to process the second determined region of the sheet.
  • the first support shaft 62 carries a cylindrical surface S62 which carries a tool 63 capable of forming cutouts of the cutout type 28 of the sidewall shown in FIG. 2.
  • the shaft 62 is carried on a movable axis 110 which is supported by a spacer shaft 106, by means of an eccentric 108. With the aid of a spacer motor M 108, this eccentric can be driven in rotation so as to raise or lower the shaft 62 to which it is connected by a system of connecting rods 112 articulated on levers 114. The operation of this system is described in detail in WO 02/02305.
  • the sheet 12 has for example a multilayer structure with intermediate corrugated layers. It thus comprises an outer layer 12A, an intermediate layer 12B and another outer layer 12C, layers bracing made of corrugated material, 13A, 13B being arranged between the layers 12A and 12B on the one hand, and between the layers 12B and 12C on the other hand.
  • FIG. 3 indicates the direction F for driving the sheet in the machine, with respect to which grooves 13 ′ formed by the corrugations 13A and 13B are arranged transversely, like the folds 24 and the cutouts 22 and 28 of the flank of Figure 2.
  • the counter-tool cooperates with the layer 12C, while the tool cooperates with the layer 12A.
  • the tool tends to crush the grooves 13 ′ and to bring the layer 12A closer to the layer 12C.
  • the layer 12C cannot also experience a displacement of the same nature, if not of the same degree, this results in the creation of an unsightly fold on this layer 12C.
  • FIG. 5 shows a first variant for producing the counter-tooling of the machine of the invention.
  • This comprises a hollow support cylinder 155 which can cooperate through its internal periphery with the second support shaft 54 in a manner known per se and not shown, to drive the counter-tool in rotation.
  • On the surface of this hollow cylinder 155 is disposed a coating which cooperates with the tool to carry out the treatment of the sheet, by cutting or by forming folds.
  • the surface of the counter-tool has a plurality of treatment strips 157 regularly spaced angularly. It can be seen that the working strips 157 project radially from a distance r relative to the portions 158 of the surface of the counter-tool between which they are arranged. In fact, the surfaces of the working strips 157 are centered on a first circle C1, while the surfaces 158 are centered on a second circle C2, the radius of the circle C1 being greater by the distance r than that of the circle C2.
  • FIG. 5 shows the positions of the blades 153A and 153B of a cutting tool which cooperates with one of the working strips 157 to form a cut in the sheet 12 (the latter being only sketched).
  • the blades 153A and 153B penetrate slightly into the strip 157, which is for example formed of polyurethane.
  • the strips 157 have for example the shape of prisms, the length of which is parallel to the axis of the hollow cylinder 155, and the base of which is substantially trapezoidal as the drawings show.
  • the sheet rests on the upper face of a strip 157. It is deformed by the application of the tool against its surface, and, as can be seen in FIG. 5, the the fact that the strips 157 project from the portions 158 of the surface of the tool allows this deformation of the sheet to take place, for the regions of the latter which are adjacent to the cutting zone, without pressure on this sheet against the surface of the counter tool.
  • the width of the or each working strip is greater than the width of the tool, while being close to this width.
  • the width Le of a strip 57 measured between two radii RI and R2 of the hollow cylinder 156, along the upper face of this strip, is slightly greater than the width Lo of the tool. This width Lo is measured between the external faces of the blades 153A and 153B, between two radii of the cylinder 155.
  • the width Le is between 1.05 and 2 times the width Lo, preferably between 1.05 and 1.8 times this width Lo.
  • the counter-tool 156 comprises a sheet metal plate 160 which is wound on the surface of the hollow cylinder 155 and is fixed on the latter.
  • the two ends 160A and 160B of the sheet metal plate meet in a recess 155 ′ on the surface of the cylinder 155, in which they are fixed using screws 162.
  • a coating 159 for example made of polyurethane, is fixed to the surface of the sheet metal plate, except in the region of its ends. It is the external surface of this coating which forms the aforementioned portions 158, being in the form of a recessed strip.
  • the surface of the covering 159 also has recesses 159 ′ recessed with respect to the surface 158, in which the working bands 157. can be arranged.
  • these bands are fixed in the housings using double-sided adhesive tapes. . This allows, when a strip 157 is worn, to quickly remove it from its housing to have a new strip there.
  • a removable covering strip 159A can be fixed, for example by gluing or using double-sided adhesive tape. One can thus have access to the screws 162 to fix the sheet metal plate, then cover these screws with the strip 159A.
  • FIG. 6 which shows a variant of FIG. 5 according to the enlarged portion VI, the working bands 257 of the counter-tool 256 are fixed in the same way as the bands 157. They differ from the latter by the fact that 'they have a rounded outer surface.
  • This shape gives a homogeneous curvature to the underside of the sheet during its processing.
  • the prism shape of the strips 157 may slightly mark the underside of the sheet along the edges of the prism when processing this sheet, which is not necessarily unsightly, because the fold or the cut made by the tool is perfectly positioned between these light brands.
  • the method of fixing the sheet 260 to the surface of the hollow cylinder 155 is slightly different from that of FIG. 5.
  • one of the ends 260A of the sheet carries a bracket 264 which , on both sides of its bracing wing 264A, carries a cushion made of a material of the polyurethane type, respectively 266A and 266B.
  • the bracket is placed in the recess 155 'of the hollow cylinder 155, its fixing wing 264B being fixed in this recess using a screw 162.
  • the cushion 266A rests against one of the sides of the recess 155', while the cushion 266B forms a locking member under which a free space 265 (formed above the fixing wing 264B of the bracket) allows the insertion of a complementary locking member 267A integral with the other end 260B of the sheet metal plate, this locking member being formed by the hooking edge of a strip 267, for example made of polyurethane secured to the sheet metal plate.
  • This complementary locking member can also be made of a material of the kind of polyurethane.
  • the sheet is thus removable, but, when it is fixed to the hollow cylinder 155, its two free ends extending along straight lines parallel to the axis of this cylinder, are end to end. As in the variant of FIG.
  • a covering 159 is fixed to the sheet metal plate and has housings 159 ′ in which the working strips 257 can be fixed.
  • the surface of the counter-tool is also worn by a bearing plate 360, for example fixed on the cylinder of the same so that the sheet 160 of Figure 5.
  • another method of attachment for example that of Figure 6, could also be used.
  • this sheet 360 are fixed at least two surface elements 359 which define between them, by their axial edges 359A opposite provided with first retaining surfaces, a housing for a working strip 357, the latter being able to be inserted into this housing and having, on its axial edges, the second retaining surfaces capable of cooperating with said first retaining surfaces.
  • the counter-tool comprises more than two working bands 357 and the number of surface elements 359 is more than two.
  • the first retaining surfaces formed on the axial edges 359A parallel to the axis of the second support shaft are produced by axial grooves 359 'formed by an overhanging part of the retaining elements 359, between said elements retaining and the outer surface of the sheet 360.
  • the working strips have tabs 357 'which are inserted in the grooves or grooves 359'.
  • the working bands are inserted into the housings formed between two adjacent surface elements 359 by an axial displacement of these bands 357, the tongues 357 'being placed in the grooves 359'.
  • the working strips 357 are easily removable so that they can be replaced.
  • the surface elements 359 are themselves detachably fixed on the supporting sheet 360.
  • fixing strips 370 are fixed at regular intervals to the surface of the sheet 360, and the 359 surface elements are retained on these strips.
  • the inner faces of the elements 359 each have two axial grooves 371 whose profiles, for example in dovetail, are adapted to those of the strips 370.
  • the surface elements 359 can be fixed on the sheet by snap-fastening, or else by an axial displacement of these elements 359 making it possible to thread the strips into the grooves 371.
  • Axial stop means for determining the final position of the elements 359 can be associated with these strips. It is thus possible to change the surface elements 359 which could be damaged.
  • FIG. 7 shows the two blades 153A and 153B of a cutting tool which cooperate with one of the working strips 357.
  • the surfaces of the working strips appear as the bottoms of axial grooves of the surface of the counter -outillage.
  • the tool enters one of these grooves, and pushes the sheet towards the bottom of this groove, that is to say towards a working strip. Consequently, the upper (first in contact with the tool) and lower (turned towards the counter-tooling) layers both deform to penetrate the aforementioned groove.
  • the two layers of the sheet are slightly stretched, even if the lower layer, located on the side of the counter-tool, is less so than the upper layer. The Applicant has found that this provision avoids the formation of folds.
  • width Le of the external face of the strips 357 is slightly greater than the width Lo of the tool.
  • Figure 8 shows the variant of the working bands in the form of projecting elements relative to the current surface of the counter-tooling
  • the sheet 460 is fixed to the surface of the hollow cylinder 155 in the same manner as in FIG. 5.
  • a plurality of surface elements 459 is fixed on this sheet so that two adjacent surface elements 459 define therebetween, by their axial edges facing each other, a housing for a working strip
  • the axial edges 459A of the surface elements 459 are provided with first retaining surfaces formed by axial grooves 459 ', in which the wings 457' of the working bands 457 are engaged to retain said working bands.
  • the surface elements 459 can be fixed, for example by gluing or by overmolding on the surface of the sheet 460, or they can be fixed removably on this sheet, for example using double-sided adhesives. Arrangements are made so that the screws for fixing the sheet to the hollow cylinder 155 are located in an area formed between two adjacent surface elements 459, an area which can be cleared when one of the working strips 457 is removed from its housing.

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Description

Machine de traitement de feuilles avec des découpes ou des plis transversaux à leur direction d'avancement
La présente invention concerne une machine de traitement de feuilles pour la fabrication d'emballages en matériaux tels que du carton ou du plastique, comprenant des moyens d'entraînement aptes à entraîner des feuilles dans une direction d'entraînement à une vitesse d'entraînement sensiblement constante à travers une zone de traitement située entre l'entrée et la sortie de la machine et des moyens de traitement comprenant un outillage et un contre-outillage respectivement portés par un premier et par un deuxième arbre porteurs rotatifs qui s'étendent transversalement à la direction d'entraînement en étant disposés en regard l'un de l'autre de part et d'autre du trajet des feuilles, lesdits moyens de traitement étant destinés à pratiquer dans ces feuilles des découpes et/ou des plis disposés transversalement par rapport à la direction d'entraînement.
Une machine de traitement de feuilles de ce type est connue par la demande de brevet PCT WO 02/02305, déposée par la société demanderesse. Cette demande de brevet antérieure s'intéresse à la commande de la rotation de l'arbre porteur de l'outillage, qui est opérée de telle sorte que, au moment où les moyens de traitement coopèrent avec une feuille pour réaliser dans cette dernière les découpes ou des plis transversaux par rapport à la direction d'entraînement, la vitesse tangentielle de l'outillage est égale à la vitesse d'entraînement de la feuille dans la machine.
Ces dispositions permettent de faire fonctionner la machine en continu alors qu'il était précédemment nécessaire, pour réaliser des découpes ou des plis transversaux à la direction d'entraînement d'une feuille, d'arrêter momentanément cette dernière et d'actionner un outil de découpe ou de refoulement porté par une poutre mobile perpendiculairement à la direction d'entraînement des feuilles.
Bien que la machine décrite dans le document WO 02/02305 donne satisfaction, il s'avère que, dans certaines conditions d'utilisation, la découpe ou le refoulement réalisé par l'outillage porté par le premier arbre porteur laisse des traces de plis sur les feuilles traitées dans la machine. Ceci est particulièrement le cas lorsque ces feuilles sont réalisées en carton ondulé dont les cannelures sont orientées transversalement à la direction d'avancement des feuilles, c'est-à-dire que la découpe ou le refoulement sont opérés parallèlement à ces cannelures.
Un carton ondulé présente au moins deux couches de papier ou de carton entre lesquelles est disposé au moins un ondulé dont les ondulations forment les cannelures précitées. Par exemple, ces feuilles peuvent comprendre une couche de papier inférieure ou couverture, un premier ondulé, une couche de papier intermédiaire, un deuxième ondulé et une couche de papier supérieure ou intérieure. Dans ce cas, si la découpe ou le refoulement est réalisé en faisant d'abord coopérer l'outillage avec la couche de papier supérieure, les plis peuvent se former sur la couche de papier inférieure.
Ces problèmes de plis peuvent également survenir dans le traitement de feuilles en des matériaux autres, en particulier des feuilles ayant une structure multicouche avec des ondulés intercalaires, réalisés au moins en partie en matière plastique.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients ou tout au moins d'en limiter l'intensité.
Ce but est atteint grâce au fait que le contre-outillage présente une surface sensiblement cylindrique ayant au moins une bande de travail qui s'étend parallèlement à l'axe du deuxième arbre porteur et qui est en décalage radial par rapport aux portions de ladite surface qui sont adjacentes à cette bande, ladite bande de travail étant destinée à coopérer avec l'outillage pour former une découpe ou un pli dans une feuille et au fait que les premier et deuxième arbres porteurs sont chacun entraînés par un moteur, le moteur du deuxième arbre porteur étant commandé en esclave par rapport au moteur du premier arbre.
Pour le traitement d'une feuille, en particulier pour réaliser des découpes ou des plis dans certaines régions de cette dernière, la feuille est pincée entre l'outillage et le contre-outillage. Par convention, on considère dans la suite que, lors du traitement de la feuille, ses couches supérieure et inférieure sont respectivement du côté de l'outillage et de celui du contre-outillage. La société demanderesse a constaté que, avec des contre-outillages classiques ayant une surface parfaitement cylindrique, la feuille a tendance à être écrasée sur le contre-outillage par l'outillage. La pénétration de l'outillage dans l'épaisseur de la feuille déforme d'abord la couche de papier supérieure, qui est rapprochée de la couche de papier extérieure du fait de l'écrasement local du ou des ondulés qui se trouvent entre ces couches. La couche supérieure est donc tendue pour se rapprocher de la feuille inférieure, tandis que cette dernière ne l'est pas et reste maintenue contre la surface cylindrique du contre-outillage.
Il en résulte que la couche inférieure ne peut pas accompagner le déplacement de la couche supérieure, et des plis sont ainsi créés sur cette couche, ces plis étant d'autant plus gênants que cette couche est en général la couche extérieure qui est visible lorsque l'emballage est mis en forme.
La société demanderesse s'est aperçue que le fait de faire coopérer l'outillage avec la bande de travail en décalage radial par rapport aux portions adjacentes de la surface du contre-outillage permet d'éviter la création de ces plis ou tout au moins de faire en sorte que ces plis soient moins marqués.
En effet, lorsque la bande de travail est en saillie radiale par rapport aux portions adjacentes de la surface du contre-outillage, la couche inférieure n'est pas plaquée contre cette surface cylindrique au voisinage immédiat de la bande de travail. Il en résulte qu'elle peut légèrement se déplacer pour accompagner le déplacement précité de la couche supérieure, et que ce déplacement s'opère dans le dégagement formé de part et d'autre de la bande de travail, au-dessus des portions adjacentes de la surface du contre-outillage, de telle sorte que la couche inférieure n'est pas comprimée et que ce déplacement ne crée pas de plis.
Une autre possibilité consiste à réaliser la bande de travail en renfoncement par rapport aux portions adjacentes de la surface du contre- outillage. Dans ce cas, lorsque l'outillage coopère avec la feuille, il a pour premier effet de pousser cette dernière à l'intérieur d'un tel renfoncement. En d'autres termes, ce n'est pas seulement la couche supérieure qui se déplace et est tendue sous l'action de l'outillage, mais celui-ci contraint également la couche inférieure à se déplacer et à se tendre, bien que dans des proportions légèrement moindres. La société demanderesse a constaté que cette légère tension appliquée à la couche inférieure évite la création de plis sur cette dernière. La surface du contre-outillage est sensiblement cylindrique, les portions adjacentes à la bande de travail définissant des portions d'une même surface cylindrique.
Le premier arbre porteur est commandé de manière que, au moment où l'outillage coopère avec la feuille, il se trouve dans la bonne région de cette feuille, et soit animé d'une vitesse tangentielle égale à la vitesse d'avancement de cette dernière. Connaissant par ailleurs la position de la ou des bandes de travail sur la surface du contre-outillage, le moteur du deuxième arbre porteur est commandé de manière à correctement positionner angulairement une bande de travail pour qu'elle coopère avec l'outillage au moment où celui-ci traite la feuille et de manière à, à ce moment, animer ladite bande de travail d'une vitesse tangentielle égale à la vitesse d'avancement de la feuille. C'est donc en fonction de la commande du premier arbre porteur qu'est déterminée celle du deuxième arbre porteur.
Avantageusement, la machine comporte des moyens pour commander l'entraînement en rotation des arbres porteurs qui sont aptes à commander cet entraînement de telle sorte que, lors du traitement successif de plusieurs feuilles, l'outillage coopère successivement avec différentes bandes de travail.
Ces dispositions permettent d'éviter l'usure prématurée des bandes de travail.
Avantageusement, la surface du contre-outillage présente une pluralité de bandes de travail espacées angulairement. Ainsi, avantageusement, la surface du contre-outillage présente une alternance régulière de bandes en saillie et de bandes en retrait.
La multiplication du nombre de bandes de travail est intéressante d'un point de vue pratique. De plus, en choisissant que ces bandes de travail soient disposées à intervalles réguliers, on simplifie la commande des moyens d'entraînement de l'arbre porteur du contre-outillage.
En outre, on peut, selon les cas, choisir de faire coopérer l'outillage avec des bandes en saillie, ou bien de le faire coopérer avec des bandes en retrait, ces deux types de bandes pouvant constituer des bandes de travail au sens de la présente invention. Avantageusement, la bande de travail est montée de manière amovible sur le contre-outillage. Ce montage amovible permet de changer aisément une bande de travail usée pour la remplacer par une bande de travail neuve.
Avantageusement, les moyens d'entraînement sont aptes à entraîner les feuilles à une vitesse d'entraînement sensiblement constante dans la zone de traitement et la machine comporte des moyens pour commander l'entraînement en rotation des arbres porteurs aptes à commander l'entraînement en rotation desdits arbres porteurs de telle sorte que, au moins au moment où l'outillage et la bande de travail coopèrent avec une feuille pour le traitement de cette dernière, l'outillage soit animé d'une vitesse de traitement dont la composante tangentielle est égale à ladite vitesse d'entraînement et la bande de travail soit située en regard de cet outillage.
Ainsi, avantageusement, la machine comporte des moyens pour déterminer une information relative à la position d'une feuille dans la zone de traitement et elle comporte une unité de commande apte, en fonction de cette information, à commander l'entraînement en rotation des premier et deuxième arbres porteurs de telle sorte que, pour le traitement de cette feuille, l'outillage se trouve au contact d'une région prédéterminée de la feuille et soit animé d'une vitesse de traitement dont la composante tangentielle est égale à ladite vitesse d'entraînement, tandis que la bande de travail se trouve au contact de ladite région déterminée, mais de l'autre côté de la feuille par rapport à l'outillage.
Avantageusement, les moyens pour commander l'entraînement en rotation des arbres porteurs sont aptes à commander cet entraînement en rotation de telle sorte que, au moins au moment où l'outillage et la bande de travail coopèrent avec une feuille pour le traitement de cette dernière, l'outillage et la bande de travail soient chacun animés d'une vitesse de traitement dont la composante tangentielle est égale à ladite vitesse d'entraînement. Selon une variante, le premier arbre porteur est un arbre porteur à outils multiples apte à porter au moins un premier et un deuxième outil espacés angulairement et l'unité de commande est apte à commander l'entraînement en rotation dudit arbre porteur à outils multiples selon un cycle comprenant une phase de traitement par le premier outil, dans laquelle ledit premier outil est au contact d'une première région déterminée d'une feuille située dans la zone de traitement de la machine et est animé d'une vitesse tangentielle égale à la vitesse d'entraînement de cette feuille, une phase de positionnement au cours de laquelle l'arbre porteur à outils multiples est entraîné pour positionner le deuxième outil en situation de traiter une deuxième région déterminée de la feuille et une phase de traitement par le deuxième outil, dans laquelle le deuxième outil est au contact de ladite deuxième région et est animé d'une vitesse tangentielle égale à la vitesse d'entraînement.
Dans ce cas, avantageusement, l'unité de commande est apte à commander l'entraînement du deuxième arbre porteur de telle sorte que, ' au cours d'un cycle, le premier et le deuxième outil du premier arbre porteur coopèrent avec deux bandes de travail distinctes.
Avantageusement, les premier et deuxième arbres porteurs sont chacun entraînés par un moteur, le moteur du deuxième arbre porteur étant commandé en esclave par rapport au moteur du premier arbre. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif.
La description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue d'une machine conforme à l'invention en coupe dans un plan vertical ;
- la figure 2 montre le flanc d'un emballage après son traitement par la machine ;
- la figure 3 montre, en coupe dans son épaisseur, la structure d'une feuille dans laquelle peut être réalisé un tel flanc ; - la figure 4 est une vue synoptique en perspective des principaux organes de la machine, avec le principe de leur commande ; et
- les figures 5 à 8 montrent la conformation d'un contre-outillage, dans des coupes transversales à l'axe de l'arbre porteur de ce dernier.
La machine représentée sur la figure 1 comporte une table d'alimentation 10 sur laquelle est disposée une feuille 12 en vue de son traitement dans la machine. Il s'agit par exemple d'une feuille ayant une structure multicouche ondulée, en carton ou en plastique.
La machine présente une zone d'entrée E, une zone de traitement T et une zone de sortie S successivement disposées dans le sens F d'avan- cernent des feuilles. Dans la zone d'entrée E, les feuilles sont prises en charge par des moyens d'entraînement 14 qui les entraînent à vitesse constante à travers la zone de traitement T. Dans l'exemple représenté, cette zone T comprend deux unités de traitement, respectivement Ul et U2, disposées l'une à la suite de l'autre dans la direction F. Entre ces deux unités, se trouvent des moyens de relais d'entraînement 16. Des moyens d'entraînement 18 sont également prévus à la sortie S de la machine.
Celle-ci sert à traiter des feuilles pour les conformer de telle sorte qu'elles puissent ensuite être pliées de manière à former un emballage. Par exemple, la figure 2 montre un flanc traité par la machine à partir d'une feuille pleine. Ce flanc présente des découpes 22 et des plis 24 qui sont disposés transversalement par rapport à la direction F d'avancement de la feuille dans la machine. Les outillages des unités de traitement Ul et U2 situées dans la zone de traitement T de la machine permettent de pratiquer ces découpes et ces plis. Ces outillages comprennent des outils à découper ou couteaux qui forment des découpes 22 et des outils à refouler ou refouleurs qui forment des plis 24.
Le flanc représenté sur la figure 2 comprend également des plis 26, qui sont disposés parallèlement à la direction F et qui peuvent être réalisés à l'aide de galets refouleurs qui coopèrent avec les moyens d'entraînement. Le flanc présente encore des découpes spécifiques, par exemple des orifices 28, qui servent à former des poignées dans l'emballage et qui sont réalisées dans l'une des unités Ul et U2.
Les moyens d'entraînement de la machine comprennent des galets d'entraînement en forme de disques qui sont entraînés en rotation. On voit par exemple sur la figure 1, à l'entrée de la machine, des galets d'entraînement inférieurs 30 et 32, et des galets d'entraînement supérieurs 34 et 36. De même, à la sortie, les moyens d'entraînement 18 comprennent des galets inférieurs 38 et 40 et des galets supérieurs 42 et 44. Les moyens de relais d'entraînement 16 comprennent également des galets inférieurs 46 et supérieurs 48. Sur la figure 1, les moyens d'entraînement 14 et 18 comprennent chacun deux rangées de galets inférieurs et supérieurs. Pour simplifier, on a seulement représenté une rangée de galets pour chacun de ces moyens d'entraînement sur la figure 4.
Ainsi, la figure 4 montre, à l'entrée de la machine, les galets inférieurs 30 et les galets supérieurs 34 respectivement montés sur un arbre inférieur 31 et sur un arbre supérieur 35. De même, à la sortie, les galets inférieurs 38 et supérieurs 42 sont respectivement montés sur deux arbres 39 et 43, tandis que les galets intermédiaires 46 et 48 du relais 16 sont montés sur deux arbres 47 et 49. Les moyens d'entraînement sont entraînés par un moteur principal d'entraînement M50. Les différents arbres précités sont entraînés par ce moteur, auquel ils sont reliés par des moyens de transmission tels que des courroies 51.
De manière générale, les moyens d'entraînement peuvent être analogues à ceux qui sont décrits dans la demande PCT WO 02/02305.
Chacune des unités de traitement Ul et U2 comprend des moyens de traitement qui comprennent eux-mêmes un outillage et un contre- outillage ou contre-partie pour cet outillage.
Ainsi, l'unité Ul comprend un premier arbre porteur 52 qui porte des outils 53 et 53', ainsi qu'un deuxième arbre porteur 54 qui porte un contre-outillage 56. De même, l'unité U2 comprend un premier arbre porteur 62 qui porte des outils 63, ainsi qu'un deuxième arbre porteur 54' qui porte un contre-outillage 56'.
Le contre-outillage 56 de l'unité Ul a une surface sensiblement cylindrique ayant une pluralité de bandes de travail 57. Ces bandes de travail s'étendent parallèlement à l'axe de l'arbre 54, c'est-à-dire transversalement à la direction F. Les bandes de travail 57 sont en décalage radial par rapport aux portions 58 de la surface du contre- outillage qui sont adjacentes à ces bandes. En l'espèce, les bandes de travail 57 sont en saillie sur la surface du contre-outillage. Le contre-outillage 56' de l'unité U2 pourrait être réalisé comme le contre-outillage 56 de l'unité Ul mais, sur les figures 1 et 4, on a choisi de lui donner une surface parfaitement cylindrique en raison de la conformation des outils 63 qui sont des outils de découpe rotative dont la largeur, mesurée selon la circonférence de l'arbre porteur 62 est plus grande que celle des outils 53 et 53'.
Les bandes 57 sont avantageusement réalisées en un matériau tel que du polyuréthane, suffisamment souple pour permettre aux outils de remplir leur fonction en coopérant avec elles.
Dans l'unité Ul, les outils 53 et 53' sont des couteaux de découpe ou de refoulement qui, lors des opérations de découpe ou de refoulement, peuvent pénétrer légèrement dans le polyuréthane des bandes 57. Les arbres 52, 54, 62 et 54' sont disposés transversalement à la direction F d'avancement des feuilles dans la machine, de telle sorte que les outils coopèrent avec leur contre-outillage respectif dans le plan P d'avancement des feuilles dans la machine, alors que les outils et les contre-outillages (ou, pour le contre-outillage 56, les bandes 57) sont animés de vitesses tangentielles, respectivement V52, V62, V54 et V54', qui sont parallèles à ce plan et dirigées dans le sens F d'avancement des feuilles. En l'espèce, les premiers arbres porteurs 52 et 62 sont disposés au-dessus du plan P, tandis que les deuxièmes arbres porteurs 54 et 54' sont disposés en-dessous de ce plan.
On s'intéresse d'abord plus spécifiquement à l'unité de traitement Ul. Le premier arbre porteur 52 est entraîné en rotation par un moteur M52, par exemple un moteur asynchrone, un moteur sans balai ou, de manière générale, un moteur de positionnement. Comme indiqué dans WO 02/02305, le moteur M52 est commandé de telle sorte que l'outillage 53, 53' porté par l'arbre 52 soit animé, au moment où il entre en contact avec la feuille 12 pour le traitement de cette dernière, d'une vitesse tangentielle V52 égale à la vitesse V d'avancement de cette feuille. Pour cela, la machine comprend une unité de commande UC qui, en fonction d'une information relative à la position d'une feuille 12 dans la zone de traitement T, commande le moteur M52 par une ligne de commande L52. L'information relative à la position de la feuille 12 est par exemple délivrée, au fur et à mesure de l'avancement d'une feuille dans la machine, par des capteurs de position tels que des cellules photoélectriques Cl, C2 et C3, qui sont successivement disposées sur le trajet d'avancement des feuilles et qui sont raccordées à l'unité de commande UC par des lignes d'entrée d'information, respectivement LC1, LC2 et LC3. Le fonctionnement des moyens permettant de connaître la position de la feuille est décrit plus en détail dans WO 02/02305.
L'unité de commande UC connaît la vitesse d'avancement et la position de la feuille dans la machine (elle commande le moteur principal M50 par une ligne de commande L50 et vérifie cette vitesse par une ligne d'entrée LE50 reliée à un capteur de vitesse) et, en fonction des moyens de paramétrage MP entrés dans cette unité UC pour mémoriser le type de traitement (découpe, plis) devant être appliqué dans telle ou telle région de la feuille, celle-ci peut commander le moteur M52 pour qu'il positionne les outils de l'unité Ul au bon endroit, au bon moment et à la bonne vitesse.
En l'espèce, la position des outils sur l'arbre porteur 52 est réglable, comme indiqué dans WO 02/02305.
De son côté, le deuxième arbre porteur 54 est entraîné en rotation par un moteur M54 qui est commandé par l'unité de commande UC, par une ligne de commande L54.
En l'espèce, les moteurs M52 et M54 peuvent être commandés en maître-esclave.
C'est en effet sur la base de la commande du moteur M52, et en connaissant en outre la position de la ou des bandes de travail 57, que le moteur M54 est commandé par l'unité UC pour que la ou une bande de travail se trouve en regard d'un outil 53 ou 53' au moment où cet outil coopère avec la feuille, et soit animé de la bonne vitesse par rapport à celle de l'outil 53.
De préférence, la composante tangentielle V54 de cette vitesse est, comme la composante tangentielle V52 de celle de l'outil 53 ou 53', égale à la vitesse V de la feuille. L'unité de commande UC connaît la vitesse d'avancement de la feuille et commande la vitesse du moteur M52 en conséquence par la ligne L52. L'unité de commande connaît également la position de la ou des bandes de travail 57 du contre-outillage 56 (par exemple par un repérage de la position angulaire du contre-outillage 56 et/ou de l'arbre 52 et par une mémorisation de la position de la ou des bandes de travail par rapport à un repère sur la surface du contre-outillage) et, en fonction de la commande qu'elle donne au moteur M52, elle commande également le moteur M54. L'unité de commande UC connaît la vitesse de rotation des arbres 52 et 54 par des capteurs de vitesse, qui sont associés à ces arbres et qui sont reliés à cette unité par des lignes d'entrée et de mesure de vitesse LE52 et LE54, respectivement pour les arbres 52 et 54. En fonction des données qui lui sont transmises par ces lignes, l'unité UC peut commander les moteurs M52 et M54.
De même, pour l'unité de traitement U2, le premier arbre porteur 62 est entraîné en rotation par un moteur M62 qui est commandé par l'unité de commande UC par une ligne de commande L62 et dont la vitesse est transmise à cette unité par une ligne d'entrée LE62.
L'arbre porteur 54' du contre-outillage 56' est entraîné en rotation par un moteur M54', lui-même commandé par l'unité UC par une ligne de commande L54'. Cette unité connaît la vitesse de cet arbre par une ligne d'entrée de mesure de vitesse LE54' reliée à un capteur.
Comme on l'a indiqué précédemment, la vitesse tangentielle V52 de l'outil 53 ou 53' est égale à la vitesse d'entraînement V lorsque cet outil coopère avec une feuille pour le traitement de cette dernière. Le moteur M52 peut être commandé selon des phases successives, comprenant une phase d'attente pendant laquelle l'outil est écarté du trajet des feuilles et une phase de traitement pendant laquelle l'outil coopère avec ces feuilles et pendant laquelle la vitesse V52 est égale à la vitesse V. Entre la phase d'attente et la phase de traitement, le moteur M52 accélère très rapidement, tandis qu'il décélère très rapidement après la phase de traitement.
De manière générale, le premier arbre porteur 52 ou 62 de l'unité Ul ou U2 peut être entraîné selon une séquence comprenant une phase de positionnement au cours de laquelle il est entraîné pour positionner l'outillage qu'il porte en situation de traiter une région déterminée de la feuille et une phase de traitement pendant laquelle l'outillage est au contact de cette région déterminée, est animé d'une vitesse tangentielle égale à la vitesse d'entraînement V et coopère avec son contre-outillage 56 ou 56'. Lorsque, comme le contre-outillage 56, ce dernier présente des bandes de travail 57, une bande de travail 57 se trouve en regard de l'outillage pendant la phase de traitement et est animée d'une vitesse tangentielle V54 qui est égale à la vitesse V.
L'arbre 52 peut être un arbre porteur à outils multiples, apte à porter au moins deux outils espacés angulairement. C'est ce que l'on voit sur la figure 1, sur laquelle deux outils 53, 53' diamétralement opposés sont disposés sur l'arbre 52. L'espacement angulaire de ces deux outils peut être réglé par des moyens de réglage M qui sont décrits en détail dans WO 02/02305.
Dans ce cas, l'unité de commande UC peut commander l'entraîne- ment en rotation de l'arbre 52 selon un cycle comprenant une phase de traitement par le premier outil 53, dans laquelle cet outil est au contact d'une première région déterminée d'une feuille située dans la zone de traitement T de la machine et est animé d'une vitesse tangentielle V52 égale à la vitesse V, une phase de positionnement au cours de laquelle l'arbre porteur 52 est entraîné pour positionner le deuxième outil 53' en situation de traiter une deuxième région déterminée de la feuille et une phase de traitement par ce deuxième outil 53' dans laquelle celui-ci est au contact de la deuxième région de la feuille et est animé d'une vitesse tangentielle V52 égale à la vitesse V. La phase de positionnement peut comprendre une phase d'attente ou une phase de rotation très rapide, selon l'espacement angulaire entre les outils 53 et 53' et l'espacement entre les régions de la feuille devant être successivement traitées par ces outils.
De son côté, le deuxième arbre porteur 54 peut être commandé pour placer une bande de travail 57 en situation d'attente et animer cette bande d'une vitesse tangentielle égale à la vitesse V lorsque ladite bande se trouve en regard de l'outil 53 qui coopère avec elle pour traiter la feuille dans la première région précitée. Si l'arbre 52 a la séquence d'entraînement décrite ci-dessus, l'arbre 54 peut connaître une nouvelle phase de positionnement dans laquelle une autre bande de travail ou la même est placée en situation d'attente, pour être ensuite animée d'une vitesse tangentielle V54 égale à la vitesse V de manière à coopérer avec l'outil 53' pour traiter la deuxième région déterminée de la feuille.
En ce qui concerne la deuxième unité de traitement U2, dans l'exemple représenté, le premier arbre porteur 62 porte une surface cylindrique S62 qui porte un outil 63 apte à former des découpes du type des découpes 28 du flanc représenté sur la figure 2.
L'arbre 62 est porté sur un axe mobile 110 qui est supporté par un arbre d'écartement 106, par l'intermédiaire d'un excentrique 108. A l'aide d'un moteur d'écartement M 108, cet excentrique peut être entraîné en rotation de manière à soulever ou à abaisser l'arbre 62 auquel il est relié par un système de bielles 112 articulées sur des leviers 114. Le fonctionnement de ce système est décrit en détail dans WO 02/02305.
Comme on peut le voir sur la figure 3, la feuille 12 présente par exemple une structure multicouche avec des couches intermédiaires en ondulé. Elle comporte ainsi une couche extérieure 12A, une couche intermédiaire 12B et une autre couche extérieure 12C, des couches d'entretoisement en matériau ondulé, 13A, 13B étant disposées entre les couches 12A et 12B d'une part, et entre les couches 12B et 12C d'autre part. On a indiqué sur la figure 3 la direction F d'entraînement de la feuille dans la machine, par rapport à laquelle des cannelures 13' formées par les ondulés 13A et 13B sont disposées transversalement, comme les plis 24 et les découpes 22 et 28 du flanc de la figure 2.
Pour le traitement de la feuille par l'unité Ul ou U2, le contre-outil coopère avec la couche 12C, tandis que l'outil coopère avec la couche 12A. Au cours de son déplacement, il a tendance à écraser les cannelures 13' et à rapprocher la couche 12A de la couche 12C. Lorsque la couche 12C ne peut pas, elle aussi, connaître un déplacement de même nature, sinon de même degré, il en résulte la création d'un pli disgracieux sur cette couche 12C.
La figure 5 montre une première variante pour la réalisation du contre-outillage de la machine de l'invention. Celui-ci comporte un cylindre creux de support 155 qui peut coopérer par sa périphérie interne avec le deuxième arbre porteur 54 de manière connue en soi et non représentée, pour entraîner le contre-outillage en rotation. A la surface de ce cylindre creux 155 est disposé un revêtement qui coopère avec l'outillage pour réaliser le traitement de la feuille, par découpe ou par formation de plis.
En l'espèce, la surface du contre-outillage présente une pluralité de bandes de traitement 157 régulièrement espacées angulairement. On voit que les bandes de travail 157 sont en saillie radiale d'une distance r par rapport aux portions 158 de la surface du contre-outillage entre lesquelles elles sont disposées. En fait, les surfaces des bandes de travail 157 sont centrées sur un premier cercle Cl, tandis que les surfaces 158 sont centrées sur un deuxième cercle C2, le rayon du cercle Cl étant supérieur de la distance r à celui du cercle C2.
On a représenté sur la figure 5 les positions des lames 153A et 153B d'un outil de découpe qui coopère avec l'une des bandes de travail 157 pour former une découpe dans la feuille 12 (cette dernière étant seulement esquissée).
On voit que les lames 153A et 153B pénètrent légèrement dans la bande 157, qui est par exemple formée en polyuréthane. Les bandes 157 ont par exemple la forme de prismes, dont la longueur est parallèle à l'axe du cylindre creux 155, et dont la base est sensiblement trapézoïdale comme le montrent les dessins. Au cours de son traitement par l'outillage, la feuille repose sur la face supérieure d'une bande 157. Elle est déformée par l'application de l'outil contre sa surface, et, comme on le voit sur la figure 5, le fait que les bandes 157 soient en saillie par rapport aux portions 158 de la surface de l'outillage permet que cette déformation de la feuille se fasse, pour les régions de cette dernière qui sont adjacentes à la zone de découpe, sans pression de cette feuille contre la surface du contre-outillage. Il en résulte que la création de plis permanents est évitée. De préférence, la largeur de la ou de chaque bande de travail est supérieure à la largeur de l'outillage, tout en étant voisine de cette largeur. C'est ainsi que la largeur Le d'une bande 57, mesurée entre deux rayons RI et R2 du cylindre creux 156, selon la face supérieure de cette bande, est légèrement supérieure à la largeur Lo de l'outillage. Cette largeur Lo est mesurée entre les faces externes des lames 153A et 153B, entre deux rayons du cylindre 155.
Avantageusement, la largeur Le est comprise entre 1,05 et 2 fois la largeur Lo, de préférence entre 1,05 et 1,8 fois cette largeur Lo.
Dans l'exemple représenté, le contre-outillage 156 comprend une plaque de tôle 160 qui est enroulée à la surface du cylindre creux 155 et est fixée sur cette dernière. Par exemple, les deux extrémités 160A et 160B de la plaque de tôle se rejoignent dans un renfoncement 155' de la surface du cylindre 155, dans lequel elles sont fixées à l'aide de vis 162. Un revêtement 159, par exemple en polyuréthane, est fixé sur la surface de la plaque de tôle, sauf dans la région de ses extrémités. C'est la surface externe de ce revêtement qui forme les portions 158 précitées, se présentant sous la forme de bande en retrait. La surface du revêtement 159 présente également des logements 159' en creux par rapport à la surface 158, dans lesquels peuvent être disposées les bandes de travail 157. Par exemple, ces bandes sont fixées dans les logements à l'aide de rubans adhésifs double face. Ceci permet, lorsqu'une bande 157 est usée, de l'ôter rapidement de son logement pour y disposer une nouvelle bande.
Dans la région des extrémités de la plaque de tôle 160, une bande de revêtement 159A amovible peut être fixée, par exemple par collage ou à l'aide d'un ruban adhésif double face. On peut ainsi avoir accès aux vis 162 pour fixer la plaque de tôle, puis recouvrir ces vis par la bande 159A.
Sur la figure 6, qui montre une variante de la figure 5 selon la portion agrandie VI, les bandes de travail 257 du contre-outillage 256 sont fixées de la même manière que les bandes 157. Elles se différencient de ces dernières par le fait qu'elles présentent une surface extérieure arrondie.
Cette forme donne une courbure homogène à la face inférieure de la feuille lors de son traitement. La forme en prisme des bandes 157 peut légèrement marquer la face inférieure de la feuille selon les arêtes du prisme lors du traitement de cette feuille, ce qui n'est pas nécessairement inesthétique, car le pli ou la découpe réalisé par l'outil est parfaitement positionné entre ces marques légères.
Par ailleurs, sur la figure 6, le mode de fixation de la tôle 260 à la surface du cylindre creux 155 est légèrement différent de celui de la figure 5. En effet, l'une des extrémités 260A de la tôle porte une équerre 264 qui, sur les deux côtés de son aile d'entretoisement 264A, porte un coussin en un matériau du type polyuréthane, respectivement 266A et 266B. L'équerre est disposée dans le renfoncement 155' du cylindre creux 155, son aile de fixation 264B étant fixée dans ce renfoncement à l'aide d'une vis 162. Le coussin 266A repose contre l'un des côtés du renfoncement 155', tandis que le coussin 266B forme un organe de verrouillage sous lequel un espace libre 265 (ménagé au-dessus de l'aile de fixation 264B de l'équerre) permet l'insertion d'un organe de verrouillage complémentaire 267A solidaire de l'autre extrémité 260B de la plaque de tôle, cet organe de verrouillage étant formé par le bord d'accrochage d'une bande 267, par exemple en polyuréthane solidaire de la plaque de tôle. Cet organe de verrouillage complémentaire peut être également réalisé en un matériau du genre du polyuréthane. La tôle est ainsi démontable, mais, lorsqu'elle est fixée sur le cylindre creux 155, ses deux extrémités libres s'étendant selon des droites parallèles à l'axe de ce cylindre, sont en bout à bout. Comme dans la variante de la figure 5, un revêtement 159 est fixé sur la plaque de tôle et présente des logements 159' dans lesquels peuvent être fixées les bandes de travail 257. Sur la figure 7, la surface du contre-outillage est également portée par une tôle porteuse 360, par exemple fixée sur le cylindre de la même manière que la tôle 160 de la figure 5. Toutefois, un autre mode de fixation, par exemple celui de la figure 6, pourrait également être utilisé.
Sur cette tôle 360 sont fixés au moins deux éléments de surface 359 qui définissent entre eux, par leurs bords axiaux 359A en regard pourvus de premières surfaces de retenue, un logement pour une bande de travail 357, cette dernière étant apte à être insérée dans ce logement et présentant, sur ses bords axiaux, les deuxièmes surfaces de retenue aptes à coopérer avec lesdites premières surfaces de retenue.
En l'espèce, le contre-outillage comprend plus de deux bandes de travail 357 et le nombre d'éléments de surface 359 est supérieur à deux. Dans l'exemple représenté, les premières surfaces de retenue formées sur les bords axiaux 359A parallèles à l'axe du deuxième arbre porteur sont réalisées par des gorges axiales 359' formées par une partie en surplomb des éléments de retenue 359, entre lesdits éléments de retenue et la surface extérieure de la tôle 360. De leur côté, les bandes de travail présentent des languettes 357' qui sont insérées dans les rainures ou gorges 359'.
Les bandes de travail sont insérées dans les logements formés entre deux éléments de surface 359 adjacents par un déplacement axial de ces bandes 357, les languettes 357' étant placées dans les rainures 359'.
Ainsi, les bandes de travail 357 sont aisément démontables pour pouvoir être remplacées.
Dans la variante de la figure 7, les éléments de surface 359 sont eux-mêmes fixés de manière amovible sur la tôle porteuse 360. Par exemple, des réglettes de fixation 370 sont fixées à intervalles réguliers à la surface de la tôle 360, et les éléments de surface 359 sont retenus sur ces réglettes.
Ainsi, dans l'exemple représenté, les faces intérieures des éléments 359 présentent chacune deux gorges axiales 371 dont les profils, par exemple en queue d'aronde, sont adaptés à ceux des réglettes 370. Ainsi, les éléments de surface 359 peuvent être fixés sur la tôle par encliquetage, ou bien par un déplacement axial de ces éléments 359 permettant d'enfiler les réglettes dans les gorges 371. Des moyens de butée axiale pour déterminer la position finale des éléments 359 peuvent être associés à ces réglettes. Il est ainsi possible de changer les éléments de surface 359 qui pourraient être endommagés.
Selon le type de feuille devant être traitée par la machine, on peut choisir de faire coopérer l'outillage soit avec les bandes de travail 357, soit avec les éléments de surface 359.
On constate sur la figure 7 que les bandes de travail 357 du contre- outillage 356 sont en retrait par rapport aux éléments de surface adjacents. La figure 7 montre les deux lames 153A et 153B d'un outil de découpe qui coopèrent avec l'une des bandes de travail 357. En réalité, les surfaces des bandes de travail se présentent comme les fonds de gorges axiales de la surface du contre-outillage. Pour réaliser la découpe ou le pli, l'outil pénètre dans l'une de ces gorges, et pousse la feuille vers le fond de cette gorge, c'est-à-dire vers une bande de travail. Par conséquent, les couches supérieure (en premier au contact de l'outil) et inférieure (tournée du côté du contre-outillage) se déforment toutes les deux pour pénétrer dans la gorge précitée. Il en résulte que les deux couches de la feuille sont légèrement tendues, même si la couche inférieure, située du côté du contre-outillage, l'est moins que la couche supérieure. La demanderesse a constaté que cette disposition permet d'éviter la formation de plis.
Il convient de relever que la largeur Le de la face externe des bandes 357, mesurée entre deux rayons du cylindre creux 155, est légèrement supérieure à la largeur Lo de l'outil.
La figure 8 reprend la variante des bandes de travail sous la forme d'éléments saillants par rapport à la surface courante du contre-outillage
456, mais propose des moyens de fixation amovibles de ces bandes qui s'apparentent à ceux de la figure 7. Par exemple, la tôle 460 est fixée sur la surface du cylindre creux 155 de la même manière que sur la figure 5. Une pluralité d'éléments de surface 459 est fixée sur cette tôle de telle sorte que deux éléments de surface 459 adjacents définissent entre eux, par leurs bords axiaux en regard, un logement pour une bande de travail
457. Les bords axiaux 459A des éléments de surface 459 sont pourvus de premières surfaces de retenue formées par des gorges axiales 459', dans lesquelles des ailes 457' des bandes de travail 457 sont engagées pour retenir lesdites bandes de travail. Les éléments de surface 459 peuvent être fixés, par exemple par collage ou par surmoulage sur la surface de la tôle 460, ou bien ils peuvent être fixés de manière amovible sur cette tôle, par exemple à l'aide d'adhésifs double face. On s'arrange pour que les vis de fixation de la tôle sur le cylindre creux 155 se trouvent dans une zone ménagée entre deux éléments de surface 459 adjacents, zone qui peut être dégagée lorsque l'une des bandes de travail 457 est ôtée de son logement.
Comme sur les figures précédentes, selon le type de feuille devant être traitée, on peut choisir que ce soient les bandes de travail 457 qui coopèrent avec l'outillage, ou bien que ce soient des éléments de surface 459.

Claims

REVENDICATIONS
1. Machine de traitement de feuilles pour la fabrication d'emballages en matériaux tels que du carton ou du plastique, comprenant des moyens d'entraînement (14, 16, 18) aptes à entraîner des feuilles dans une direction d'entraînement (F) à une vitesse d'entraînement (V) sensiblement constante à travers une zone de traitement (T) située entre l'entrée (E) et la sortie (S) de la machine et des moyens de traitement comprenant un outillage (53, 53') et un contre- outillage (56 ; 156 ; 256 ; 356 ; 456) respectivement portés par un premier et par un deuxième arbre porteurs rotatifs (52, 54) qui s'étendent transversalement à la direction d'entraînement (F) en étant disposés en regard l'un de l'autre de part et d'autre du trajet (P) des feuilles, lesdits moyens de traitement étant destinés à pratiquer dans ces feuilles des découpes (22, 28) et/ou des plis (24) disposés transversalement par rapport à la direction d'entraînement, la machine comportant des moyens (UC) pour commander l'entraînement en rotation des arbres porteurs (52, 54) aptes à commander l'entraînement en rotation desdits arbres porteurs de telle sorte que, au moins au moment où l'outillage (53, 53') et le contre-outillage (56 ; 156 ; 256 ; 356 ; 456) coopèrent avec une feuille pour réaliser dans cette dernière les découpes ou les plis transversaux, l'outillage soit animé d'une vitesse de traitement dont la composante tangentielle (V52) est égale à ladite vitesse d'entraînement (L) et le contre-outillage soit situé en regard de cet outillage. caractérisée en ce que le contre-outillage (56 ; 156 ; 256 ; 356 ; 456) présente une surface sensiblement cylindrique ayant au moins une bande de travail (57 ; 157 ; 257 ; 357 ; 457) qui s'étend parallèlement à l'axe du deuxième arbre porteur et qui est en décalage radial par rapport aux portions (58 ; 159 ; 359 ; 459) de ladite surface qui sont adjacentes à cette bande, ladite bande de travail étant destinée à coopérer avec l'outillage pour former une découpe ou un pli dans une feuille et en ce que les premier et deuxième arbres porteurs (52, 54) sont chacun entraînés par un moteur (M52, M54), le moteur du deuxième arbre porteur étant commandé en esclave par rapport au moteur du premier arbre.
2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface du contre-outillage (56 ; 156 ; 256 ; 356 ; 456) présente une pluralité de bandes de travail (57 ; 157 ; 257 ; 357 ; 457) espacées angulairement.
3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que la surface du contre-outillage (56 ; 156 ; 256 ; 356 ; 456) présente une alternance régulière de bandes en saillie (57 ; 157 ; 257 ; 359 ; 457) et de bandes en retrait (58 ; 159 ; 259 ; 357 ; 459).
4. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la largeur (Le) de la ou de chaque bande de travail
(57 ; 157 ; 257 ; 357 ; 457) est supérieure à la largeur (Lo) de l'outillage tout en étant voisine de cette largeur.
5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que la largeur de la ou de chaque bande de travail (57 ; 157 ; 257 ; 357 ; 457) est comprise entre 1,05 et 1,8 fois la largeur de l'outillage.
6. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bande de travail (157 ; 257 ; 357 ; 457) est montée de manière amovible sur le contre-outillage (56 ; 156 ; 256 ; 356 ; 456).
7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que la surface du contre-outillage (356 ; 456) est portée par une tôle porteuse (360 ; 460) sur laquelle sont fixés au moins deux éléments de surface (359 ; 459) qui définissent entre eux, par leurs bords axiaux (359A ; 459A) en regard pourvus de premières surfaces de retenue (359' ; 459'), un logement pour la bande de travail (357 ; 457), cette dernière étant apte à être insérée dans ledit logement et présentant, sur ses bords axiaux, des deuxièmes surfaces de retenue (357' ; 457') aptes à coopérer avec lesdites premières surfaces de retenue.
8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que les éléments de surface (359) sont eux-mêmes fixés de manière amovible sur la tôle porteuse (360).
9. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (Cl, C2, C3) pour déterminer une information relative à la position d'une feuille dans la zone de traitement (T) et en ce qu'elle comporte une unité de commande (UC) apte, en fonction de l'information relative à la position d'une feuille dans la zone de traitement, à commander l'entraînement en rotation des premier et deuxième arbres porteurs (52, 54) de telle sorte que, pour le traitement de cette feuille, l'outillage (53, 53') se trouve au contact d'une région prédéterminée de la feuille et soit animé d'une vitesse de traitement dont la composante tangentielle (V52) est égale à ladite vitesse d'entraînement (V), tandis que la bande de travail (57 ; 157 ; 257 ; 357 ; 457) se trouve au contact de ladite région déterminée, mais de l'autre côté de la feuille par rapport à l'outillage.
10. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les moyens (UC) pour commander l'entraînement en rotation des arbres porteurs sont aptes à commander l'entraînement en rotation desdits arbres porteurs (52 ; 54) de telle sorte que, au moins au moment où l'outillage (53, 53') et la bande de travail (57 ; 157 ; 257 ; 357 ; 457) coopèrent avec une feuille pour le traitement de cette dernière, l'outillage et la bande de travail soient chacun animés d'une vitesse de traitement dont la composante tangentielle (V52, V54) est égale à ladite vitesse d'entraînement (V).
11. Machine selon la revendication 9 et l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le premier arbre porteur (52) est un arbre porteur à outils multiples apte à porter au moins un premier et un deuxième outil (53, 53') espacés angulairement et en ce que l'unité de commande (UC) est apte à commander l'entraînement en rotation dudit arbre porteur à outils multiples selon un cycle comprenant une phase de traitement par le premier outil, dans laquelle ledit premier outil (53) est au contact d'une première région déterminée d'une feuille située dans la zone de traitement (T) de la machine et est animé d'une vitesse tangentielle (V52) égale à la vitesse d'entraînement (V) de cette feuille, une phase de positionnement au cours de laquelle l'arbre porteur à outils multiples (52) est entraîné pour positionner le deuxième outil (53') en situation de traiter une deuxième région déterminée de la feuille et une phase de traitement par le deuxième outil, dans laquelle le deuxième outil (531) est au contact de ladite deuxième région et est animé d'une vitesse tangentielle (V52) égale à la vitesse d'entraînement (V).
12. Machine selon les revendications 2 et 11, caractérisée en ce que l'unité de commande (UC) est apte à commander l'entraînement du deuxième arbre porteur (54) de telle sorte que, au cours d'un cycle, le premier et le deuxième outil (53, 53') du premier arbre porteur (52) coopèrent avec deux bandes de travail distinctes.
13. Machine selon la revendication 2 et l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (UC) pour commander l'entraînement en rotation des arbres porteurs qui sont aptes à commander cet entraînement de telle sorte que, lors du traitement successif de plusieurs feuilles, l'outillage coopère successivement avec différentes bandes de travail.
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