EP2429781B1 - Unité d'éjection des déchets à réglage d'outil facilité dans une machine de production d'emballages - Google Patents

Unité d'éjection des déchets à réglage d'outil facilité dans une machine de production d'emballages Download PDF

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EP2429781B1
EP2429781B1 EP10721698.8A EP10721698A EP2429781B1 EP 2429781 B1 EP2429781 B1 EP 2429781B1 EP 10721698 A EP10721698 A EP 10721698A EP 2429781 B1 EP2429781 B1 EP 2429781B1
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EP
European Patent Office
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unit
cassette
frame
waste
tools
Prior art date
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Active
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EP10721698.8A
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German (de)
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EP2429781A1 (fr
Inventor
Giovanni Compagnone
Glenn Corminboeuf
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Bobst Mex SA
Original Assignee
Bobst Mex SA
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Publication date
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    • 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
    • B26D7/18—Means for removing cut-out material or waste
    • B26D7/1836—Means for removing cut-out material or waste by pulling out
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/08—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts
    • B21B31/10—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts by horizontally displacing, i.e. horizontal roll changing
    • B21B31/103—Manipulators or carriages therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B2160/00—Shape of flexible containers
    • B31B2160/10—Shape of flexible containers rectangular and flat, i.e. without structural provision for thickness of contents
    • B31B2160/102—Shape of flexible containers rectangular and flat, i.e. without structural provision for thickness of contents obtained from essentially rectangular sheets

Definitions

  • the present invention relates to a waste ejection unit obtained after cutting a plane support.
  • the invention also relates to a waste ejection unit for facilitating any adjustment of ejection tool.
  • the invention also relates to a packaging production machine comprising, in order and successively, a cutting unit and a waste ejection unit.
  • a packaging production machine is intended for the manufacture of boxes, which will form packaging, after folding and gluing.
  • an initial planar support such as a continuous strip of cardboard, is unwound and is printed by a printing unit, itself constituted of subunits in the form of printing units. The web is then transferred to a cutting unit.
  • the resulting poses After cutting, the resulting poses have areas of waste that are separated and eliminated in a waste ejection unit, so that can then create boxes. The poses are then separated in a separator to obtain individualized boxes.
  • the ejection unit of this waste is mounted following the cutting unit.
  • the ejection unit ensures precise and fast ejection of waste.
  • the accuracy of operation of the ejection unit also prevents the waste from causing jams.
  • the ejection unit comprises two tools, in the form of two rotating cylinders, positioned parallel to one another, so as to cooperate with each other.
  • the poses circulate between the two cylinders in a substantially horizontal trajectory.
  • One cylinder the lower cylinder, has radial needles that sink into each waste.
  • the needles separate the waste from the installation by driving them with the rotation of the needle cylinder. This waste is then released from these radial needles during the rotation of the cylinders.
  • Ejectors in the form of fixed combs are arranged parallel to the cylinders. The radial needles are thus released and will sink into other waste during their next passage in the cutting area of the next pose.
  • the other cylinder has on its surface either strips of a flexible material, for example foam, arranged in successive and spaced rings, or a single strip forming a complete coating of a flexible material, for example of vulcanized rubber type. Holes are drilled in the cylinder outside the foam strips or in the vulcanization layer, depending on the version. The position of the holes corresponds to that of the needles. The latter are housed in the holes during the rotation of the two cylinders, so as to pierce the waste.
  • the upper cylinder ensures the transport of the poses and their maintenance during the sewing of the waste.
  • the operator mechanically disconnects the needle-carrying cylinder, to remove it from its drive mechanism. Then the operator pulls the cylinder out of the ejection unit, and out of the machine. Then, the operator precisely implants the ejection needles one after the other in holes made in the surface of a new cylinder, according to a diagram representing the pose. Finally, the operator places the new cylinder in the ejection unit by reconnecting it to its drive.
  • the position of the two cylinders must be precise in the waste ejection unit.
  • the two cylinders are set relative to each other, but also to each other with respect to the frame of the unit. In both cases, it is necessary to adjust the spacing, parallelism and relative orientation in the horizontal and vertical planes between the two cylinders.
  • the weight of a cylinder is from 30 kg to 50 kg, or up to 900 kg in the case of a lower needle cylinder associated with an upper cylinder with cutting knives. To pull it out, the operator raises it with a hoist.
  • the spiked cylinder represents a danger of injury to the operator. Now this cylinder ready to use must be manipulated to be placed in the waste ejection unit.
  • a main objective of the present invention is to develop a waste ejection unit, positioned downstream of a cutting unit for a packaging machine.
  • a second objective is to provide a waste ejection unit for preparing the ejection tool or tools outside the machine, without requiring a stop of this machine.
  • a third objective is to simplify and facilitate any change of one or more ejection tools.
  • a fourth objective is to optimize the accuracy of waste ejection.
  • a fifth objective is still to obtain a waste ejection avoiding the problems of the state of the art.
  • Another objective is to provide a packaging production machine with an integrated waste ejection unit following an upstream cutting unit and having great flexibility of use.
  • the present invention relates to a waste ejection unit in a packaging production machine, positioned downstream of a cutting unit.
  • the unit comprises a frame and two rotary tools cooperating with each other.
  • a first tool is provided with waste ejecting needles protruding radially outwardly from the outer surface. Both tools are mounted in a removable cassette, comprising a frame provided with bearings, carrying these two tools, and adapted to be inserted, fixed and extracted from the frame.
  • the operator will be able to prepare the waste ejection tools outside the waste ejection unit, and thus outside the packaging production machine.
  • the cassette allows the operator to easily prepare the waste ejecting unit for the next job, as needed, i.e. depending on the position of the waste present at the poses and / or boxes.
  • the used cassette is extracted from the unit, and thus from the machine.
  • a new cassette prepared in advance is then immediately introduced into the ejection unit.
  • the used tools and cassette are disassembled and re-prepared for later use.
  • the downtime of the machine is thus reduced to the strict minimum, with only the time of change of cassette.
  • the ejection unit with its stages of preparation of the tools, is no longer the element of transformation of the flat support (s) which slows down the entire production of packaging.
  • the operation of the waste ejection unit is almost continuous.
  • the cassette and its frame are suitably dimensioned and their ergonomics are adapted for its introduction, attachment and extraction from the frame of the waste ejection unit, being operable by a single operator.
  • a packaging production machine is characterized in that it comprises the waste ejection unit having one or more of the technical characteristics described below and claimed, positioned downstream of the machine. a cutting unit.
  • the upstream and downstream directions are defined with reference to the direction of movement of the support, in the longitudinal direction in the waste ejection unit and in the whole of the packaging production machine.
  • the longitudinal direction is defined by referring to the direction of movement of the planar support in the waste ejection unit and in the machine, along its median longitudinal axis.
  • the transverse direction is defined as the direction perpendicular to the direction of movement of the plane support.
  • the front and rear positions are defined relative to the transverse direction as being respectively the driver's side and the driver's opposite side.
  • the invention in yet another aspect, relates to a waste ejection cassette for a waste ejection unit.
  • the unit is positioned downstream of a cutting unit for cutting one or more planar supports in a packaging production machine.
  • the cassette comprises a frame provided with bearings, carrying two rotary tools cooperating with each other.
  • a first tool is provided with waste ejecting needles protruding radially outwardly from the outer surface.
  • the cassette is adapted to be inserted, fixed and extracted from a frame of the waste ejection unit.
  • a packaging production machine (1) processes a carrier or continuous web material (2), which in this case is flat carton.
  • the machine (1) comprises a processing unit, for example a press of platinum cutting (3). Upstream of the press (3), the machine (1) can have units such as printing units, means for quality control and register, embossing groups, etc. (not shown)
  • the band (2) enters the press (3) by its transverse side upstream.
  • the press (3) cuts the strip (2) and delivers the support in the form of flat cardboard poses (4).
  • the poses (4) exit the press (3) by its transverse side downstream.
  • the direction of advance or scrolling (Arrows F) of the strip (2) and the poses (4) in the longitudinal direction indicates the upstream direction and the downstream direction.
  • the machine (1) comprises a drive arrangement (6) which is arranged downstream of the press (3).
  • This arrangement (6) firstly comprises a lower drive roller (7) driven in rotation by motor.
  • the arrangement (6) then comprises a single or a series of pressure rollers (8) disposed above bearing against the roller (7).
  • the poses (4) are engaged, held and driven between the roller (7) and the roller or rollers (8).
  • the arrangement (6) ensures an active transfer of the poses (4), so as to release the poses (4), successively one after the other, out of the press (3), in the longitudinal direction (F), of upstream to downstream.
  • the machine (1) comprises a transfer device (9) for the poses (4).
  • the device (9) is intended to pass downwardly the poses (4), successively one after the other, from the arrangement (6) in the longitudinal direction (F).
  • the machine (1) comprises a first transport assembly, which is more specifically a first vacuum transport (11), and which is arranged downstream of the transfer device (9).
  • This first vacuum transport (11) comprises a conveyor with one or more endless belts with orifices (12).
  • the poses (4) are arranged on the upper face of the belt (12), one after the other, with a short gap between them.
  • the first vacuum transport (11) ensures an active transfer of the poses (4).
  • the belt (12) drives the poses (4), in the longitudinal direction (F), from upstream to downstream.
  • the machine (1) then comprises a waste ejection unit (14), which is placed downstream of the press (3) and after the first vacuum transport (11).
  • This unit (14) makes it possible to eliminate in a controlled manner cardboard waste which is pre-cut in the poses (4).
  • the waste ejection unit (14) comprises a supporting structure or a frame (16).
  • the unit (14) may comprise the first transport assembly for the poses (4), i.e. the first vacuum transport (11).
  • the transfer device (9) and this first vacuum transport (11) can be advantageously mounted in the frame (16) dimensioned accordingly.
  • the central portion of the unit (14) includes a first cylindrical lower rotary tool (17) cooperating with a second cylindrical upper rotary tool (18).
  • the two tools (17 and 18) are mounted parallel to each other, one above the other, and transversely to the frame (16), and thus to the unit (14).
  • the first transport assembly i.e. the first vacuum transport (11), can be placed upstream of the two rotary tools (17 and 18).
  • the lower tool (17) is provided with radial needles (not shown in the Figures), which project radially towards the upper tool (18). These needles are appropriately positioned on the surface of the lower tool (17) at the locations where the cutting of the strip (2) produces waste. Thus, these needles are pricked in each of the waste areas, so that they can eliminate them with the help of combs mounted near the lower tool (17).
  • the upper tool (18) can be provided (visible in Figure 2 ) at least one strip of a flexible foam material (20). This or these strips may protrude radially outwards towards the lower tool (17). These strips (20) are positioned on the surface of the upper tool (18) where there are no corresponding needles.
  • the machine (1) comprises a second transport assembly, which is more specifically a second vacuum transport (21), and which is disposed downstream of the waste ejection unit (14).
  • the second transport assembly (21) is substantially similar to the first transport assembly (11), with endless ported belts (12) and a vacuum box (13).
  • the unit (14) may comprise this second transport assembly for the poses (4), ie the second vacuum transport (21).
  • This second vacuum transport (21) can be placed downstream of the two rotary tools (17 and 18).
  • the second transport assembly (21) can be mounted in the frame (16).
  • the machine (1) then comprises a separator (not shown), which is disposed downstream of the waste ejection unit (14), after the second transport assembly (21).
  • the attachment points present on the poses (4) and between the boxes are broken thanks to the separator, and the poses (4) are thus transformed into boxes.
  • the waste ejection unit (14) comprises a removable cassette (22).
  • the removable cassette (22) can be inserted (Arrow E in Figure 4 ) in the frame (16), to be fixed to the frame (16), and conversely, to be detached and to be extracted (Arrow O in Figure 5 ) of this frame (16).
  • the first vacuum transport (11) is placed upstream of the cassette (22), and the second vacuum transport (21) is placed downstream of the cassette (22).
  • the removable cassette (22) comprises a carrier structure or frame (23).
  • the frame (23) is provided with a lower front bearing (24) and a lower rear bearing (26) carrying the first tool, ie the lower tool (17).
  • the frame (23) is provided with an upper front bearing (27) and an upper rear bearing (28) carrying the second tool, ie the upper tool (18).
  • the unit (14) may preferably comprise a transverse housing (29) formed in the frame (16).
  • the housing (29) is provided between the first transport assembly (11) and the second transport assembly (21).
  • the cassette (22) can be introduced (E) transversely relative to the frame (16) in this transverse housing (29).
  • the cassette (22) can be extracted (O) transversely relative to the frame (16) out of this transverse housing (29).
  • two parallel and substantially horizontal rails (31) are mounted transversely to the frame (16), between the front and the rear of the unit (14), and on either side of a lower portion of the transverse housing (29).
  • the cassette (22) is equipped with rollers (32) placed at the lower transverse posts of the frame (23). With these wheels (32), the cassette (22) rolls (E and O) along the two rails (31), from front to rear and vice versa.
  • each of the two rails (31) protrudes outwardly from the frame (16) by an extension (33).
  • the two parallel and substantially horizontal extensions (33) are held on the ground by a base (34). Thanks to extensions (33), the cassette (22) completely leaves the frame (16) and the unit (14).
  • the operator returns (E) and brings out (O) the cassette (22) of its housing (29) by pushing or pulling it by hand and rolling it transversely.
  • the cassette (22) can then be transferred to an outer mobile carriage, the upper bearing surface of which is aligned and at the same height as the rails (31) and the extensions (33).
  • the cassette (22) is thus transported in a maintenance workshop.
  • the assembly formed by the extensions (33) and the base (34) folds and fits into the frame (16) of the unit (14). ).
  • a lower portion of the rear face (36) of its frame (23) abuts against a jack (37) having a free end provided with a rubber stamp (see Figure 4 ).
  • the jack (37) protrudes horizontally and perpendicularly from the rear of the unit (14) into a lower portion of the housing (29).
  • the unit (14) can very favorably include transverse displacement means (38) of the cassette (22).
  • the transverse displacement means (38) of the cassette (22) can take over, so as to put in place and position the latter in its final position for its operation in the unit (14).
  • the moving means (38) of the cassette (22) also serve to adjust the transverse position of the cassette (22).
  • the displacement means (38) may comprise a rack (39) mounted at the cassette (22).
  • the rack (39) is in the form of a tab which extends in a horizontal plane and perpendicularly from the front face (41) of the frame (23) of the cassette (22).
  • the teeth (42) of the rack (39) are oriented downwards.
  • the rack (39) can be adapted to cooperate with a pinion (43) whose teeth are oriented upwards and meshes with the teeth (42).
  • the pinion (43) is driven by an electric motor (44) present at the frame (16).
  • the motor (44) will transversely drive the cassette (22) via the rack (39).
  • the operator controls the motor (44) which will transversely drive the cassette (22) via the rack (39).
  • An analog cell (45) detects the transverse position of the cassette (22).
  • a rear crossmember (46) is a stop for the maximum transverse displacement stroke (E) of the cassette (22).
  • a lower portion of the rear face (36) of the frame (23) of the cassette (22) abuts against the rear cross member (46).
  • the unit (14) comprises locking means (47) for the longitudinal position of the cassette (22) located at the rear ( Figures 7 and 8 ) and the front ( Figure 5 ) of the unit (14).
  • a rear pin (48) is fixed at the frame (16) and extends substantially vertically upwardly within a lower portion of the housing (29).
  • a rear fork (49) extends in a horizontal plane rearwards in the lower portion of the housing (29), and perpendicularly from the rear face (36) of the cassette (22). The rear pin (48) engages between the two teeth of the rear fork (49).
  • a front fork (51) is fixed at the front at the frame (16) and extends in a vertical plane upwards.
  • a front pin (52) is fixed at the front face (41) of the cassette (22) and extends substantially vertically downwards. The front pin (52) engages between the two teeth of the fork (51).
  • Locking the cassette (22) to the frame (16) is first achieved by blocking the pinion (41) acting on the rack (39). Locking is then performed by pressing face against face of the underside of the frame (23) of the cassette (22) against the upper face of the rails (31). This support is obtained when the rollers (32) engage in grooves (53) arranged adequately (see Figure 4 ) in the rails (31), thereby lowering and installing the cassette (22).
  • the unit (14) can advantageously comprise (see Figures 4, 5 and 8 ) drive means (54) mounted at the rear of the frame (16). These drive means for the unit (54) can be adapted to cooperate with conjugate drive means (56) of the cassette (22), and intended to drive in rotation the two tools (17 and 18).
  • the drive means (54) of the unit (14) can preferably (see Figures 4 and 7 ) be in the form of an electric motor (57) driving a driving pinion (58).
  • the electric motor (57) is installed on a console (59) fixed to the frame (16) of the unit (14).
  • the drive means for the cassette (56) can be in the form ( Figures 3 , 7 and 8 ) a first pinion (61) for the first tool (17).
  • This first pinion (61) can mesh with a second pinion (62) for the second tool (18) and with the motor pinion (58).
  • the first gear (61) is already meshing with the second gear (62).
  • the introduction (E) of the cassette (22) engages the teeth of the first gear (61) with those of the drive gear (58). Due to the arrangement of the second pinion (62) near and on the same side as the drive pinion (58), the first pinion (61) has a greater thickness.
  • At least one of the two tools (17 and 18), here the second tool (18), can be formed with a mandrel (63) and a removable sleeve (64).
  • the sleeve (64) can be adapted to be inserted (Arrow I in Figure 2 ), locked and rotated by the mandrel (63) of the tool (17 and 18).
  • the sleeve (64) may be able to be unlocked and then removed (Arrow R in Figure 2 ).
  • the lower front bearing (24) of the lower tool (17) is inserted into a lower arm (66) movable by sliding and pivoting and the upper front bearing (27) of the upper tool (18) is inserted into an upper arm (67) movable by sliding and pivoting.

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Description

  • La présente invention concerne une unité d'éjection des déchets obtenus après découpe d'un support plan. L'invention concerne également une unité d'éjection des déchets permettant de faciliter tout réglage d'outil d'éjection. L'invention se rapport également à une machine de production d'emballages comprenant, dans l'ordre et successivement, une unité de découpe et une unité d'éjection des déchets.
  • Une machine de production d'emballages est destinée à la fabrication de boîtes, qui formeront des emballages, après pliage et collage. Dans cette machine, un support plan initial, tel qu'une bande continue de carton, est déroulé et est imprimé par une unité d'impression, constituée elle-même de sous-unités sous la forme de groupes imprimeurs. La bande est ensuite transférée dans une unité de découpe.
  • Après découpe, les poses obtenues ont des zones de déchet qui sont séparées et éliminées dans une unité d'éjection des déchets, de façon à pouvoir créer ensuite des boîtes. Les poses sont ensuite séparées dans un séparateur pour obtenir des boîtes individualisées.
  • L'unité d'éjection de ces déchets est montée à la suite de l'unité de découpe. L'unité d'éjection assure une éjection précise et rapide des déchets. La précision de fonctionnement de l'unité d'éjection permet aussi d'éviter que les déchets provoquent des bourrages.
  • L'unité d'éjection comprend deux outils, sous la forme de deux cylindres rotatifs, positionnés parallèlement l'un par rapport à l'autre, de façon à coopérer entre eux. Les poses circulent entre les deux cylindres en suivant une trajectoire sensiblement horizontale.
  • L'un des cylindres, le cylindre inférieur, comporte des aiguilles radiales qui s'enfoncent dans chaque déchet. Les aiguilles séparent les déchets de la pose en les entraînant avec la rotation du cylindre à aiguilles. Ces déchets sont ensuite dégagés de ces aiguilles radiales au cours de la rotation des cylindres. Des éjecteurs en forme de peignes fixes sont disposés parallèles aux cylindres. Les aiguilles radiales sont ainsi libérées et s'enfonceront dans d'autres déchets lors de leur prochain passage dans la zone de découpage de la pose suivante.
  • L'autre des cylindres, le cylindre supérieur, possède sur sa surface soit des bandes en un matériau souple, par exemple de mousse, disposées en anneaux successifs et espacés, soit une seule bande formant un revêtement complet en un matériau souple, par exemple de type caoutchouc vulcanisé. Des trous sont percés dans le cylindre en dehors des bandes de mousse ou dans la couche de vulcanisation, selon la version. La position des trous correspond à celle des aiguilles. Ces dernières viennent se loger dans les trous lors de la rotation des deux cylindres, de façon à bien transpercer les déchets. Le cylindre supérieur assure le transport des poses et leur maintien lors du piquage du déchet.
    • Etat de la technique
  • Les documents US- 2.899.871 , EP- 1.057.596 et US- 2004/0053761 donnent des exemples de systèmes d'éjection de déchets découpés.
  • Cependant, les opérations de changement de cylindres d'éjection s'avèrent être longues et fastidieuses. Les utilisateurs souhaitent effectuer des changements extrêmement rapides de travail par modification des cylindres d'éjection, afin de faire face aux demandes de plus en plus ponctuelles d'impression et de découpe en petites séries de leurs clients.
  • Tout d'abord, et dès que la machine est arrêtée, l'opérateur déconnecte mécaniquement le cylindre porteur d'aiguilles, pour l'enlever de son mécanisme d'entraînement. Puis l'opérateur sort le cylindre en dehors de l'unité d'éjection, et en dehors de la machine. Ensuite, l'opérateur implante avec précision les aiguilles d'éjection les unes après les autres dans des perçages réalisés dans la surface d'un nouveau cylindre, en fonction d'un schéma représentant la pose. Enfin, l'opérateur replace le nouveau cylindre dans l'unité d'éjection en le reconnectant à son entraînement.
  • Cependant, cette opération prend beaucoup de temps, en raison de la nécessité de déconnecter puis de reconnecter toutes les liaisons mécaniques d'entraînement des cylindres. Pendant ce temps, toute la production de la machine est arrêtée.
  • De plus, la position des deux cylindres doit être précise dans l'unité d'éjection des déchets. Non seulement, les deux cylindres sont réglés l'un par rapport à l'autre, mais également l'un et l'autre par rapport au bâti de l'unité. Dans les deux cas, il convient de procéder à un ajustement de l'espacement, du parallélisme et de l'orientation relative dans les plans horizontal et vertical, entre les deux cylindres.
  • Le poids d'un cylindre est de 30 kg à 50 kg, voire jusqu'à 900 kg dans le cas d'un cylindre inférieur à aiguilles associé à un cylindre supérieur à couteaux de découpe. Pour le sortir, l'opérateur le soulève à l'aide d'un palan.
  • En raison du poids assez élevé, un changement de cylindre n'est pas très rapide à effectuer. Des changements de travail et ainsi les changements d'outils sont nécessaires pour obtenir de nombreuses boîtes différentes. Les fréquentes manipulations des cylindres s'avèrent ainsi longues et fastidieuses.
  • Le cylindre hérissé d'aiguilles représente un danger de blessures pour l'opérateur. Or ce cylindre prêt à l'emploi doit être manipulé pour être replacé dans l'unité d'éjection des déchets.
    • Exposé de l'invention
  • Un objectif principal de la présente invention consiste à mettre au point une unité d'éjection des déchets, positionnée en aval d'une unité de découpe pour une machine de réalisation d'emballages. Un deuxième objectif est de réaliser une unité d'éjection des déchets permettant une préparation du ou des outils d'éjection en dehors de la machine, sans nécessiter un arrêt de cette machine. Un troisième objectif est de simplifier et de faciliter tout changement d'un ou des outils d'éjection. Un quatrième objectif est d'optimiser la précision de l'éjection des déchets. Un cinquième objectif encore est celui d'obtenir une éjection des déchets évitant les problèmes de l'état de la technique. Un autre objectif encore est celui de prévoir une machine de production d'emballages avec une unité d'éjection des déchets intégrée à la suite d'une unité amont de découpe et présentant une grande souplesse d'utilisation.
  • Dans un premier aspect, la présente invention se rapporte à une unité d'éjection des déchets dans une machine de production d'emballages, positionnée en aval d'une unité de découpe. L'unité comprend un bâti et deux outils rotatifs coopérant entre eux. Un premier outil est pourvu d'aiguilles d'éjection des déchets faisant saillie radialement vers l'extérieur à partir de la surface extérieure. Les deux outils sont montés dans une cassette amovible, comprenant un cadre muni de paliers, portant ces deux outils, et apte à être introduite, fixée et extraite du bâti.
  • Autrement dit, avec une cassette, l'opérateur va pouvoir préparer les outils d'éjection des déchets en dehors de l'unité d'éjection des déchets, et ainsi en dehors de la machine de production d'emballages. La cassette permet à l'opérateur de préparer facilement l'unité d'éjection des déchets pour le travail suivant, en fonction des besoins, i.e. en fonction de la position des déchets présents au niveau des poses et / ou des boîtes.
  • La cassette ayant servi est extraite de l'unité, et ainsi de la machine. Une nouvelle cassette préparée à l'avance est ensuite immédiatement introduite dans l'unité d'éjection. Lorsque la machine est de nouveau en production, les outils et la cassette ayant servis sont démontés et de nouveau préparés pour une utilisation ultérieure. Les temps d'arrêt de la machine sont ainsi réduits au strict minimum, avec uniquement du temps de changement de cassette.
  • L'unité d'éjection, avec ses étapes de préparation des outils, n'est plus l'élément de transformation du ou des supports plans qui ralentit l'ensemble de la production d'emballages. Avec deux cassettes interchangeables, une première cassette étant en production et une deuxième cassette étant en préparation, le fonctionnement de l'unité d'éjection des déchets se fait quasiment en continu.
  • La cassette et son cadre sont dimensionnés de manière adéquate et leur ergonomie est adaptée pour son introduction, sa fixation et son extraction du bâti de l'unité d'éjection des déchets, en étant manoeuvrable par un seul opérateur.
  • Dans un autre aspect de l'invention, une machine de production d'emballages est caractérisée en ce qu'elle comprend l'unité d'éjection des déchets présentant une ou plusieurs des caractéristiques techniques décrites ci-dessous et revendiquées, positionnée en aval d'une unité de découpe.
  • Les sens amont et aval sont définis en faisant référence au sens de déplacement du support, suivant la direction longitudinale dans l'unité d'éjection des déchets et dans l'ensemble de la machine de production d'emballages. La direction longitudinale est définie en faisant référence au sens de déplacement du support plan dans l'unité d'éjection des déchets et dans la machine, selon son axe longitudinal médian. La direction transversale est définie comme étant la direction perpendiculaire à la direction de déplacement du support plan. Les positions avant et arrière sont définies par rapport à la direction transversale, comme étant respectivement le côté conducteur et le côté opposé conducteur.
  • Selon un autre aspect encore, l'invention concerne une cassette d'éjection des déchets pour une unité d'éjection des déchets. L'unité est positionnée en aval d'une unité de découpe pour un découpage d'un ou plusieurs supports plans dans une machine de production d'emballages. La cassette comprend un cadre muni de paliers, portant deux outils rotatifs coopérant entre eux. Un premier outil est muni d'aiguilles d'éjection des déchets faisant saillie radialement vers l'extérieur à partir de la surface extérieure. La cassette est apte à être introduite, fixée et extraite d'un bâti de l'unité d'éjection des déchets.
    • 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 latérale synoptique d'une machine de production d'emballages équipée avec une unité d'éjection des déchets ;
    • la Figure 2 représente une vue en perspective d'une cassette d'éjection des déchets selon l'invention, avec un manchon de l'un des deux outils en position sortie ;
    • la Figure 3 représente une vue en perspective d'une cassette d'éjection des déchets, selon une deuxième variante de réalisation ;
    • les Figures 4 et 5 représentent des vues partielles écorchées en perspective d'une unité, avec la cassette de la Figure 2 prête à être introduite et introduite dans l'unité ;
    • la Figure 6 représente une vue partielle écorchée en perspective de l'avant de la cassette, introduite dans l'unité ; et
    • la Figure 7 représente une vue arrière de la cassette de la Figure 3 ; et
    • la Figure 8 représente une vue partielle écorchée en perspective de l'arrière de la cassette, introduite dans l'unité.
    Exposé détaillé de modes de réalisation préférés
  • Comme le montre la Figure 1, une machine de production d'emballages (1) traite un support ou une matière en bande continue (2), qui est dans ce cas du carton plat. La machine (1) comprend une unité de transformation, par exemple une presse de découpage à platine (3). En amont de la presse (3), la machine (1) peut présenter, des unités telles que des groupes imprimeurs, des moyens pour contrôler la qualité et le registre, des groupes de gaufrage, etc. (non illustrés).
  • La bande (2) rentre dans la presse (3) par son côté transversal en amont. La presse (3) découpe la bande (2) et délivre le support sous la forme de poses en carton plat (4). Les poses (4) sortent de la presse (3) par son côté transversal en aval. Le sens d'avance ou de défilement (Flèches F) de la bande (2) et des poses (4) suivant la direction longitudinale indique le sens amont et le sens aval.
  • La machine (1) comprend un agencement d'entraînement (6), qui est disposé en aval de la presse (3). Cet agencement (6) comprend tout d'abord un rouleau d'entraînement inférieur (7), entraîné en rotation par moteur. L'agencement (6) comprend ensuite un seul ou une série de galets presseurs (8), disposés au-dessus en appui contre le rouleau (7). Les poses (4) sont engagées, maintenues et entraînées entre le rouleau (7) et le ou les galets (8). L'agencement (6) assure un transfert actif des poses (4), de façon à dégager les poses (4), successivement les unes après les autres, hors de la presse (3), selon la direction longitudinale (F), de l'amont vers l'aval.
  • La machine (1) comprend un dispositif de transfert (9) pour les poses (4). Le dispositif (9) est destiné à faire passer vers l'aval les poses (4), successivement les unes après les autres, en provenance de l'agencement (6), selon la direction longitudinale (F).
  • La machine (1) comprend un premier ensemble de transport, qui est plus spécifiquement un premier transport vacuum (11), et qui est disposée en aval du dispositif de transfert (9). Ce premier transport vacuum (11) comprend un transporteur avec une ou plusieurs courroies sans fin à orifices (12). Un caisson à vacuum (13), connecté à une source de vide, plaque les poses (4) contre la courroie (12).
  • Les poses (4) sont disposées sur la face supérieure de la courroie (12), les unes à la suite des autres, avec un court intervalle entre elles. Le premier transport vacuum (11) assure un transfert actif des poses (4). La courroie (12) entraîne les poses (4), selon la direction longitudinale (F), de l'amont vers l'aval.
  • La machine (1) comprend ensuite une unité d'éjection des déchets (14), qui est placée en aval de la presse (3) et après le premier transport vacuum (11). Cette unité (14) permet d'éliminer de manière contrôlée des déchets de carton qui sont prédécoupés dans les poses (4).
  • Un conduit pour l'évacuation des déchets (15) part de l'arrière (voir Figures 4 et 5) de l'unité d'éjection des déchets (14). Dans cet exemple, cette évacuation se fait ainsi par aspiration. L'unité d'éjection des déchets (14) comprend une structure porteuse ou un bâti (16).
  • De manière favorable, l'unité (14) peut comprendre le premier ensemble de transport pour les poses (4), i.e. le premier transport vacuum (11). Le dispositif de transfert (9) et ce premier transport vacuum (11) peuvent être avantageusement montés dans le bâti (16) dimensionné en conséquence.
  • La partie centrale de l'unité (14) comprend un premier outil rotatif inférieur cylindrique (17), coopérant avec un deuxième outil rotatif supérieur cylindrique (18). Les deux outils (17 et 18) sont montés, parallèles l'un à l'autre, l'un au-dessus de l'autre, et transversalement au bâti (16), et ainsi à l'unité (14). Le premier ensemble de transport, i.e. le premier transport vacuum (11), peut être placé en amont des deux outils rotatifs (17 et 18).
  • L'outil inférieur (17) est muni d'aiguilles radiales (non représentées dans les Figures), qui font saillie radialement en direction de l'outil supérieur (18). Ces aiguilles sont positionnées de manière appropriée à la surface de l'outil inférieur (17) aux endroits où le découpage de la bande (2) produit des déchets. Ainsi, ces aiguilles se piquent dans chacune des zones de déchets, de façon à pouvoir éliminer ces derniers à l'aide de peignes montés à proximité de l'outil inférieur (17).
  • De manière favorable, l'outil supérieur (18) peut être muni (visible en Figure 2) d'au moins une bande en un matériau souple de type mousse (20). Cette ou ces bandes peuvent faire saillies radialement vers l'extérieur, en direction de l'outil inférieur (17). Ces bandes (20) sont positionnées à la surface de l'outil supérieur (18) aux endroits où il n'y a pas d'aiguilles en correspondance.
  • La machine (1) comprend un deuxième ensemble de transport, qui est plus spécifiquement un deuxième transport vacuum (21), et qui est disposé en aval de l'unité d'éjection des déchets (14). Le deuxième ensemble de transport (21) est sensiblement analogue au premier ensemble de transport (11), avec des courroies sans fin à orifices (12) et un caisson à vacuum (13).
  • L'unité (14) peut comprendre ce deuxième ensemble de transport pour les poses (4), i.e. le deuxième transport vacuum (21). Ce deuxième transport vacuum (21) peut être placé en aval des deux outils rotatifs (17 et 18). Le deuxième ensemble de transport (21) peut être monté dans le bâti (16).
  • La machine (1) comprend ensuite un séparateur (non représenté), qui est disposé en aval de l'unité d'éjection des déchets (14), après le deuxième ensemble de transport (21). Les points d'attache présents sur les poses (4) et entre les boîtes sont rompus grâce au séparateur, et les poses (4) sont ainsi transformées en boîtes.
  • Conformément à l'invention, l'unité d'éjection des déchets (14) comprend une cassette amovible (22). Dans sa variante initiale (Figures 2, 4 à 6 et 8) ou dans la deuxième variante de réalisation (Figures 3 et 7), la cassette amovible (22) est apte à être introduite (Flèche E en Figure 4) dans le bâti (16), à être fixée au bâti (16), et à l'inverse, à être désolidarisée et à être extraite (Flèche O en Figure 5) de ce bâti (16). Dans ce mode de réalisation favorable, le premier transport vacuum (11) est placé en amont de la cassette (22), et le deuxième transport vacuum (21) est placé en aval de la cassette (22).
  • La cassette amovible (22) comprend une structure porteuse ou cadre (23). Comme cela est visible dans les Figures 2 à 6, le cadre (23) est muni d'un palier avant inférieur (24) et d'un palier arrière inférieur (26) portant le premier outil, i.e. l'outil inférieur (17). Le cadre (23) est muni d'un palier avant supérieur (27) et d'un palier arrière supérieur (28) portant le deuxième outil, i.e. l'outil supérieur (18).
  • L'unité (14) peut préférentiellement comprendre un logement transversal (29) ménagé dans le bâti (16). Le logement (29) est ménagé entre le premier ensemble de transport (11) et le deuxième ensemble de transport (21). La cassette (22) peut être introduite (E) transversalement par rapport au bâti (16) dans ce logement transversal (29). A l'inverse, la cassette (22) peut être extraite (O) transversalement par rapport au bâti (16) hors de ce logement transversal (29).
  • Pour assurer le déplacement (E et O) de la cassette (22), deux rails parallèles et sensiblement horizontaux (31) sont montés transversalement au bâti (16), entre l'avant et l'arrière de l'unité (14), et de part et d'autre d'une partie inférieure du logement transversal (29). La cassette (22) est équipée de roulettes (32), placées au niveau des montants transversaux inférieurs du cadre (23). Grâce à ces roulettes (32), la cassette (22) roule (E et O) le long des deux rails (31), de l'avant vers l'arrière et réciproquement.
  • À l'avant de l'unité (14), chacun des deux rails (31) fait saillie en dehors vers l'extérieur du bâti (16) par un prolongement (33). Les deux prolongements parallèles et sensiblement horizontaux (33) sont maintenus au sol par un piétement (34). Grâce aux prolongements (33), la cassette (22) sort complètement du bâti (16) et de l'unité (14). L'opérateur fait rentrer (E) et fait ressortir (O) la cassette (22) de son logement (29) en la poussant ou en la tirant à la main et en la faisant rouler transversalement.
  • La cassette (22) peut être ensuite transférée sur un chariot mobile extérieur, dont la surface supérieure de portage vient se placer dans l'alignement et à la même hauteur que les rails (31) et les prolongements (33). La cassette (22) est ainsi transportée dans un atelier de maintenance. Pour des raisons d'ergonomie lorsque la machine (1) est en production, l'ensemble formé par les prolongements (33) et le piétement (34) se replie et s'encastre dans le bâti (16) de l'unité (14).
  • Lorsque l'opérateur pousse la cassette (22) dans son logement (29), une partie inférieure de la face arrière (36) de son cadre (23) vient s'appuyer contre un vérin (37) ayant une extrémité libre munie d'un tampon en caoutchouc (voir Figure 4). Le vérin (37) fait saillie horizontalement et perpendiculairement, à partir de l'arrière de l'unité (14), à l'intérieur d'une partie inférieure du logement (29).
  • L'unité (14) peut très favorablement comprendre des moyens de déplacement transversal (38) de la cassette (22). Dans cette position partiellement introduite à la main, les moyens de déplacement transversal (38) de la cassette (22) peuvent prendre le relais, de façon à pouvoir mettre en place et à positionner cette dernière dans sa position définitive pour son fonctionnement dans l'unité (14). Les moyens de déplacement (38) de la cassette (22) servent également au réglage de la position transversale de la cassette (22).
  • Comme cela est visible en Figure 6, les moyens de déplacement (38) peuvent comprendre une crémaillère (39) montée au niveau de la cassette (22). La crémaillère (39) se présente sous la forme d'une patte qui se déploie dans un plan horizontal et perpendiculairement à partir de la face avant (41) du cadre (23) de la cassette (22). Les dents (42) de la crémaillère (39) sont orientées vers le bas. La crémaillère (39) peut être apte à coopérer avec un pignon (43) dont la denture est orientée vers le haut et s'engrène avec les dents (42). Le pignon (43) est entraîné par moteur électrique (44) présent au niveau du bâti (16).
  • Pour la fin de la mise en place de la cassette (22) jusqu'à l'axe longitudinal médian (système de centrage connu sous la dénomination de CenterlineRTM) de l'unité (14) et de la machine (1), le moteur (44) va entraîner transversalement la cassette (22) via la crémaillère (39). Pour le réglage précis ou un ajustement en cours de production, en fonction de la position souhaitée pour les aiguilles d'éjection des déchets, l'opérateur pilote le moteur (44) qui va entraîner transversalement la cassette (22) via la crémaillère (39).
  • Une cellule analogique (45) détecte la position transversale de la cassette (22). Une traverse arrière (46) constitue une butée pour la course de déplacement transversale maximale (E) de la cassette (22). Une partie inférieure de la face arrière (36) du cadre (23) de la cassette (22) vient buter contre la traverse arrière (46).
  • L'unité (14) comprend des moyens de blocage (47) de la position longitudinale de la cassette (22), situés à l'arrière (Figures 7 et 8) et l'avant (Figure 5) de l'unité (14). A l'arrière de l'unité (14), un pion arrière (48) est fixé au niveau du bâti (16) et se déploie sensiblement à la verticale vers le haut à l'intérieur d'une partie inférieure du logement (29). Une fourche arrière (49) s'étend dans un plan horizontal vers l'arrière dans la partie inférieure du logement (29), et perpendiculairement à partir de la face arrière (36) de la cassette (22). Le pion arrière (48) vient s'engager entre les deux dents de la fourche arrière (49).
  • A l'avant de l'unité (14), une fourche avant (51) est fixée à l'avant au niveau du bâti (16) et s'étend dans un plan vertical vers le haut. Un pion avant (52) est fixé au niveau de la face avant (41) de la cassette (22) et se déploie sensiblement à la verticale vers le bas. Le pion avant (52) vient s'engager entre les deux dents de la fourche (51).
  • Le verrouillage de la cassette (22) au bâti (16) est réalisé tout d'abord par blocage du pignon (41) agissant sur la crémaillère (39). Le verrouillage est ensuite réalisé par appui face contre face de la face inférieure du cadre (23) de la cassette (22) contre la face supérieure des rails (31). Cet appui est obtenu lorsque les roulettes (32) s'engagent dans des rainures (53) ménagées de manière adéquate (voir Figure 4) dans les rails (31), faisant ainsi descendre et poser la cassette (22).
  • L'unité (14) peut avantageusement comprendre (voir Figures 4, 5 et 8) des moyens d'entraînement (54) montés à l'arrière du bâti (16). Ces moyens d'entraînement pour l'unité (54) peuvent être aptes à venir coopérer avec des moyens d'entraînement conjugués (56) de la cassette (22), et destinés à entraîner en rotation les deux outils (17 et 18).
  • Les moyens d'entraînement (54) de l'unité (14) peuvent de préférence (voir Figures 4 et 7) être sous la forme d'un moteur électrique (57) venant entraîner un pignon moteur (58). Le moteur électrique (57) est installé sur une console (59) fixée au bâti (16) de l'unité (14).
  • Les moyens d'entraînement pour la cassette (56) peuvent être sous la forme (Figures 3, 7 et 8) d'un premier pignon (61) pour le premier outil (17). Ce premier pignon (61) peut engrener avec un deuxième pignon (62) pour le deuxième outil (18) et avec le pignon moteur (58).
  • Dans la cassette (22), le premier pignon (61) est déjà engrené avec le deuxième pignon (62). L'introduction (E) de la cassette (22) fait engager les dents du premier pignon (61) avec celles du pignon moteur (58). En raison de la disposition du deuxième pignon (62) à proximité et du même côté que le pignon moteur (58), le premier pignon (61) présente une épaisseur supérieure.
  • De manière favorable (voir Figure 2), au moins l'un des deux outils (17 et 18), ici le deuxième outil (18), peut être formé avec un mandrin (63) et un manchon amovible (64). Le manchon (64) peut être apte à être inséré (Flèche I en Figure 2), bloqué et entraîné en rotation par le mandrin (63) de l'outil (17 et 18). Le manchon (64) peut être apte à être débloqué, puis retiré (Flèche R en Figure 2).
  • Pour permettre l'accès au mandrin (63) et l'insertion (I) et le retrait (R) du manchon (64), le palier avant inférieur (24) de l'outil inférieur (17) est inséré dans un bras inférieur (66) mobile par coulissement et pivotement et le palier avant supérieur (27) de l'outil supérieur (18) est inséré dans un bras supérieur (67) mobile par coulissement et pivotement.
  • 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 (10)

  1. Unité d'éjection des déchets dans une machine de production d'emballages (1), positionnée en aval d'une unité de découpe (3), comprenant un bâti (16) et deux outils rotatifs coopérant entre eux (17, 18), un premier outil (17) étant pourvu d'aiguilles d'éjection des déchets faisant saillie radialement vers l'extérieur à partir de la surface extérieure, caractérisée
    - en ce que les deux outils (17, 18) sont montés dans une cassette amovible (22), comprenant un cadre (23) muni de paliers (24, 26, 27, 28), portant les deux outils (17, 18), et apte à être fixée, introduite et extraite du bâti (16), et
    - en ce qu'elle comprend
    - un logement transversal (29) ménagé dans le bâti (16), la cassette (22) étant introduite et extraite transversalement par rapport audit bâti (16), et
    - deux rails parallèles, sensiblement horizontaux (31), montés transversalement au bâti (16), et faisant saillie en dehors vers l'extérieur du bâti (16) par deux prolongements (33), de façon à pouvoir faire rentrer (E) et ressortir (O) la cassette (22).
  2. Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un deuxième outil (18) est muni d'au moins une bande en un matériau souple faisant saillie radialement vers l'extérieur (20).
  3. Unité selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'entraînement pour l'unité (54), montés à l'arrière et aptes à venir coopérer avec des moyens d'entraînement conjugués pour la cassette (56), et destinés à entraîner en rotation les deux outils (17, 18).
  4. Unité selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement pour l'unité (54) sont sous la forme d'un moteur électrique (57) et d'un pignon moteur (58), et en ce que les moyens d'entraînement pour la cassette (56) sont sous la forme d'un premier pignon (61) pour le premier outil (17), engrenant avec un deuxième pignon (62) pour le deuxième outil (18) et avec le pignon moteur (58).
  5. Unité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de déplacement transversal (38) de la cassette (22).
  6. Unité selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de déplacement (38) comprennent une crémaillère (39), montée au niveau de la cassette (22) et apte à s'engrener avec un pignon (43) entraîné par moteur (44) présent au niveau du bâti (16).
  7. Unité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier ensemble de transport (11) pour le support plan (4), placé en amont de la cassette (22), et un deuxième ensemble de transport (21) pour le support plan (4), placé en aval de la cassette (22), le premier et le deuxième ensemble de transport (11, 21) étant montés dans le bâti (16).
  8. Unité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins l'un des deux outils (17, 18) est formé avec un mandrin (63) et un manchon amovible (64), apte à être inséré (I), bloqué et entraîné en rotation par le mandrin (63).
  9. Machine de production d'emballages, caractérisée en ce qu'elle comprend l'unité d'éjection des déchets (14) selon l'une quelconque des revendications précédentes, positionnée en aval d'une unité de découpe (3).
  10. Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans l'ordre, de l'amont vers l'aval, une presse de découpage à platine (3), un agencement d'entraînement (6), un dispositif de transfert (9), un premier transport vacuum (11), l'unité (14), et un deuxième transport vacuum (21).
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