FR2979850A1

FR2979850A1 - Installation de faconnage d'un aplat de matiere

Info

Publication number: FR2979850A1
Application number: FR1158021A
Authority: FR
Inventors: Jean-Christophe Lago
Original assignee: CARTEC
Current assignee: CARTEC
Priority date: 2011-09-09
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2013-03-15
Anticipated expiration: 2031-09-09
Also published as: FR2979850B1

Abstract

L'invention concerne une installation (1) de façonnage d'un aplat comportant au moins deux arbres refendeurs (2, 3) équipés chacun d'outils de découpe (4), au moins deux arbres de contre-appui (5, 6) des arbres refendeurs, équipés d'empreintes (7) d'appui des outils de découpe (4), au moins un arbre d'emboutissage (8) d'un aplat équipé d'outils de marquage linéaire dudit aplat de matière et au moins un arbre refouleur (10). Selon l'invention, l'installation comporte au moins un dispositif automatique (12, 13) de réglage de manière indépendante du positionnement des outils de découpe (4), des empreintes d'appui (7) ainsi que des outils de marquage le long des axes de chaque arbre refendeur (2, 3), de chaque arbre de contre-appui (5, 6) et de l'arbre d'emboutissage (8) respectivement, l'installation comportant en outre des moyens de verrouillage automatique desdits outils de découpe, des empreintes d'appui et des outils de marquage sur les arbres les supportant respectivement.

Description

La présente invention concerne le domaine des installations automatiques de façonnage et mise en forme de pièces de matières pliables telles que du carton ou des matières plastiques, le cas échéant multicouches et/ou alvéolées. L'invention concerne notamment une installation de façonnage d'aplats de cartons ondulés à cannelures de type B, C, E ou BE, communément appelée dans ce secteur industriel « slotter ». Une telle installation vise à réaliser des découpes et enfoncements localisés d'aplats de carton de formes rectangulaires pour réaliser des lignes et autres rabats de pliage desdits aplats de cartons pour la réalisation d'emballages en forme de boîtes parallélépipédiques.

De tels « slotter » de cartons sont déjà communément employés. Ils comportent traditionnellement des arbres refendeurs comportant des couteaux de découpe pour réaliser des entailles ou des refentes délimitant des rabats d'emballage et des arbres d'emboutissage comportant des poinçons d'emboutissage pour former des lignes de pliage dans le prolongement des entailles découpées par les couteaux.

Pour supporter les cartons et ainsi permettre leur façonnage, les slotters comportent également des arbres de refoulement entraînés en rotation par des moteurs et disposés face aux arbres refendeurs et d'emboutissage. Les cartons sont façonnés lors de leur translation horizontale entre les deux séries d'arbres précités dont les surfaces sont tangentes au plan de translation des cartons.

Selon la forme et les dimensions des emballages cartonnés à réaliser, la position des couteaux et des poinçons doit être ajustée le long des arbres qui les portent. Un inconvénient des slotters utilisés actuellement relève du fait que l'encombrement longitudinal des outils de façonnage sur leurs arbres support ne permet pas de réaliser en une seule passe d'un aplat, des découpes et des lignes de pliage très rapprochées les unes des autres dans le sens de la laize de l'aplat, en particulier pour la production d'emballages de très faibles dimensions et complexe en forme, de très faible épaisseur, dont les panneaux de côté sont très peu larges (quelques dizaines de mm seulement). Ainsi pour réaliser de tels façonnages est-il nécessaire de réaliser au moins deux passes successives de l'aplat dans le slotter, ce qui engendre une perte de productivité importante. Par ailleurs, les slotters connus ne permettent pas de réaliser en une seule passe de l'aplat, des découpes décalées par rapport aux lignes de pliage, ce qui interdit la production d'emballages avec des formats spéciaux. Le but de la présente invention est de procurer une installation de façonnage adaptée pour remédier aux inconvénients de la technique antérieure, en proposant une installation apte à réaliser en une seule passe, sur un aplat de matière, deux refentes voisines sans limite d'écartement minimum.

A cette fin, la présente invention propose une installation de façonnage d'un aplat de matière à plier, notamment d'un aplat d'une matière multicouche compressible telle que du carton, comportant : - au moins deux arbres refendeurs parallèles entre eux dans un premier plan horizontal et équipés chacun d'outils de découpe réglables en position sur chaque dit arbre refendeur ; - au moins deux arbres de contre-appui des arbres refendeurs, parallèles entre eux dans un second plan horizontal et aux arbres refendeurs dans un premier et un second plans verticaux parallèles, les arbres de contre-appui étant équipés d'empreintes d'appui des outils de découpe sur les arbres refendeurs et réglables elles aussi le long des arbres de contre-appui de sorte que chaque outil de découpe sur les arbres refendeurs soit aligné dans un plan vertical avec une empreinte d'appui sur les arbres de contre-appui ; et - au moins un arbre d'emboutissage d'un dit aplat de matière équipés d'outils de marquage linéaire d'un dit aplat de matière et au moins un arbre refouleur parallèle aux arbres de contre-appui dans le second plan horizontal et parallèle à l'arbre d'emboutissage dans un troisième plan vertical parallèle aux premier et second plans verticaux contenant les arbres refendeurs et arbres de contre-appui; - les arbres refendeurs et l'arbre d'emboutissage étant mus en rotation dans un même sens et positionnés tels que leurs outils de découpe et de marquage linéaire respectifs soient tangents à un troisième plan horizontal de translation d'un aplat de matière à mettre en forme sous l'action de patins de frottement portés sur les arbres refouleurs et arbres de contre-appui au moins. De façon caractéristique, l'installation de façonnage de l'invention comporte au moins un dispositif de réglage automatique du positionnement longitudinal des outils 5 de découpe, des empreintes d'appui ainsi que des outils de marquage linéaire indépendamment les uns des autres sur les arbres refendeurs, sur les arbres de contre-appui et sur l'arbre d'emboutissage respectivement, l'installation comportant en outre des moyens de verrouillage automatique desdits outils de découpe, des empreintes d'appui et des outils de marquage sur les arbres les supportant 10 respectivement. L'objet de l'invention permet de régler de façon indépendante , la position des outils de découpe, des outils de marquage et des empreintes d'appui, sur leurs arbres respectifs, autorisant ainsi la réalisation en une seule passe, sur un aplat de matière, des refentes voisines selon toute valeur d'écartement souhaitée. 15 Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, l'installation comporte une unité de commande permettant de positionner de façon décalée selon l'axe des arbres refendeurs, au moins un outil de découpe d'un arbre refendeur par rapport à au moins un outil de découpe de l'autre arbre refendeur de manière qu'un même outil de découpe assure la réalisation dans l'aplat d'au moins deux refentes alignées. 20 Avantageusement, l'unité de commande permet de positionner un outil de marquage linéaire en alignement ou non de chaque outil de découpe. Selon une autre caractéristique avantageuse, l'unité de commande permet de piloter, de manière indépendante, la vitesse de rotation des arbres refendeurs. Selon une caractéristique avantageuse, le dispositif de réglage automatique du 25 positionnement est mobile dans au moins un quatrième plan horizontal parallèle au premier, deuxième et troisième plans horizontaux et au moins un plan vertical perpendiculaire aux plans horizontaux. Selon un mode de réalisation, les moyens de verrouillage automatique des outils de découpe, des outils de marquage linéaire et des empreintes d'appui sont 30 constitués de vessies intégrées aux arbres refendeurs, aux arbres de contre-appui, à l'arbre d'emboutissage et à l'arbre refouleur, lesdites vessies étant aptes à déplacer, sous l'action d'un fluide, des clavettes au travers de fentes pratiquées selon des génératrices desdits arbres. Selon une forme de réalisation de l'installation de l'invention, le dispositif de réglage automatique de positionnement des outils de découpe, des empreintes d'appui et des outils de marquage linéaire comporte au moins un premier ensemble mobile de réglage des outils de découpe et des outils de marquage linéaire et au moins un deuxième ensemble mobile de réglage des empreintes d'appui. Selon une autre forme de réalisation de l'installation de l'invention, le dispositif de réglage automatique de positionnement des outils de découpe, des empreintes d'appui et des outils de marquage linéaire comporte au moins un ensemble mobile de réglage des outils de découpe pour chaque arbre refendeur, un ensemble mobile de réglage des empreintes d'appui pour chaque arbre de contre-appui et un ensemble mobile de réglage des outils de marquage linéaire pour l'arbre d'emboutissage. Selon une forme particulière de réalisation de l'installation de l'invention, le dispositif de réglage automatique de positionnement des outils de découpe, des empreintes d'appui et des outils de marquage linaire comporte un bras robotisé suivant au moins trois axes perpendiculaires entre eux, ledit bras robotisé étant muni à son extrémité libre d'un système de préhension et de déplacement longitudinal des outils de découpe, des empreintes d'appui et des outils de marquage linéaire sur les arbres les supportant respectivement. Selon une forme préférée de réalisation de l'installation de l'invention, le dispositif de réglage automatique de positionnement des outils de découpe, des empreintes d'appui et des outils de marquage linéaire comporte pour chaque ensemble mobile au moins un chariot mobile sur au moins un rail de guidage longitudinal parallèle aux arbres refendeurs, aux arbres de contre-appui et à l'arbre d'emboutissage, ledit chariot mobile coopérant avec des moyens d'entraînement en translation le long dudit rail, et portant au moins un système de sélection et d'indexation d'un outil de découpe, et/ou d'une empreinte d'appui et/ou d'un outil de marquage mobile suivant un plan vertical perpendiculaire aux premier et second plans horizontaux pour permettre une prise d'appui sur ou contre un dit outil à déplacer sur un des arbres refendeurs, de contre-appui ou d'emboutissage lors de mouvements de positionnement automatique et le libérer après positionnement et verrouillage sur l'arbre correspondant. Dans cette forme de réalisation préférée, le système de sélection et d'indexation comporte un étrier formé d'une plaque rigide et solidaire d'au moins un moyen de déplacement en translation verticale monté sur le chariot mobile. Avantageusement, le moyen de déplacement de l'étrier comporte au moins un vérin électrique ou pneumatique. Selon une autre forme préférée de réalisation, le dispositif de réglage automatique de positionnement des outils de découpe, des empreintes d'appui et des outils de marquage comportent un premier ensemble mobile de déplacement des outils de découpe et des outils de marquage, ledit premier ensemble mobile comportant un chariot mobile sur deux rails parallèles et parallèles aux arbres refendeurs et à l'arbre d'emboutissage et supportant un premier système de sélection et d'indexation pour déplacer les outils de découpe sur le premier arbre refendeur, un deuxième système de sélection et d'indexation pour déplacer les outils de découpe sur le second arbre refendeur et un troisième système de sélection et d'indexation pour déplacer les outils de marquage sur l'arbre de marquage, les premier, deuxième et troisième système de sélection et d'indexation étant indépendants les uns des autres, et en ce qu'elle comporte également un second ensemble mobile de déplacement des empreintes d'appui sur les arbres de contre-appui, comportant un chariot mobile en translation sur deux rails parallèles entre eux et parallèles aux arbres de contre-appui, et supportant un système de sélection et d'indexation des empreintes d'appui indépendants pour chacun des arbres de contre-appui. De façon avantageuse, les moyens d'entraînement des chariots mobiles comportent un moteur solidaire des chariots mobiles et entraînant un pignon engrenant une crémaillère parallèle aux rails de translation des chariots mobiles.

Selon une variante de réalisation, les moyens d'entraînement des chariots mobiles comportent des moyens d'entraînement par courroie. Enfin, selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les arbres refendeurs sont entraînés en rotation par un moteur brushless pour permettre une 5 vitesse de rotation des outils de découpe différente de la vitesse de déplacement de l'aplat par les patins d'entraînement. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. 10 D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, réalisée en référence aux figures annexées parmi lesquelles : La figure 1 est une vue en perspective de dessus, de l'installation de façonnage selon l'invention dans un mode préféré de réalisation, La figure 2 est une vue en perspective, de dessous, de l'installation de 15 façonnage de l'invention, La figure 3 représente un agrandissement d'une partie de l'installation représentée à la figure 1, montrant en détail un dispositif de déplacement d'outils de découpe et de marquage dans l'installation de l'invention, La figure 4 représente en détail, le mode d'entraînement par engrenages 20 des arbres refendeurs dans l'installation de l'invention, La figure 5 est une vue de dessus, partielle, de l'installation de façonnage de l'invention dans une configuration particulière, La figure 6 représente en vue de côté partielle, l'installation de façonnage de l'invention dans une première configuration, 25 La figure 7 représente une coupe selon un plan vertical A-A de la figure 6 montrant la coopération des dispositifs de positionnement et des outils de façonnage de l'installation de l'invention pour réaliser le réglage en position desdits outils, La figure 8 représente une vue analogue à la figure 6 dans une configuration différente des outils de façonnage et des dispositifs de déplacement, Les figures 9 et 10 représentent des coupes prises selon un plan vertical IX-IX de la figure 8 et montrant des configurations différentes adoptées par les dispositifs de déplacement d'outils de l'installation de l'invention pour réaliser des déplacements indépendants des outils sur leurs arbres support, La figure 11 représente une première application de l'installation de façonnage de l'invention pour façonner un aplat de matière, La figure 12 représente une deuxième application de l'installation de façonnage de l'invention pour façonner un aplat de matière, La figure 13 représente une troisième application de l'installation de façonnage de l'invention pour façonner un aplat de matière destiné à en produire deux distincts pour réaliser des emballages. L'objet de l'invention concerne une installation 1 adaptée pour assurer le façonnage d'un aplat ou flan de matière A (figure 7, 11 à 13), de manière à pouvoir être pliée afin de réaliser un emballage. Cet aplat A qui est en carton ou en matière plastique comporte de manière classique une forme bidimensionnelle à savoir une laize L dans une première direction et une poussée P selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction. Dans l'exemple illustré aux figures 11 et 12, la poussée P de l'aplat A est parallèle à la direction de translation de l'aplat A dans l'installation de façonnage 1. De manière classique, l'installation de façonnage 1 réalise des entailles ou refentes Al, A2, B1, B2....et des rainages R formant des lignes de pliage. Tel que cela ressort plus précisément des figures 1 à 7, l'installation 1 comporte au moins un premier 2 et un deuxième 3 arbres refendeurs s'étendant parallèlement entre eux dans un premier plan horizontal Pl. De manière classique, chaque arbre refendeur 2, 3 est entraîné en rotation autour de son axe et se trouve pourvu d'outils de découpe 4 qui sont réglables en position le long de l'axe de l'arbre refendeur 2, 3. Comme cela sera décrit dans la suite de la description, les outils de découpe 4 sont adaptés pour réaliser les entailles ou refentes Al, A2, Bl, B2...Chaque outil de découpe 4 comporte un manchon 41 monté sur un arbre refendeur 2, 3 et sur lequel est fixé de manière amovible de toute manière appropriée un couteau 42 de forme et de longueur adaptée à la refente à réaliser (figures 1 à 3). L'installation 1 comporte également au moins un premier arbre 5 et un deuxième arbre 6 de contre-appui pour les outils de découpe 4 portés par les arbres refendeurs respectivement 2, 3. Les deux arbres de contre-appui 5, 6 sont montés pour s'étendre parallèlement entre eux dans un deuxième plan horizontal P2 parallèle au premier plan horizontal Pl. Le premier arbre de contre-appui 5 et le premier arbre refendeur 2 sont parallèles entre eux dans un premier plan vertical P3 tandis que le deuxième arbre 15 de contre-appui 6 et le deuxième arbre refendeur 3 sont parallèles entre eux dans un deuxième plan vertical P4 (figures 2 et 7). De manière classique, chaque arbre de contre-appui 5, 6 est entraîné en rotation autour de son axe selon un sens de rotation contraire au sens de rotation des arbres refendeurs 2, 3. Chaque arbre de contre-appui 5, 6 est équipé 20 d'empreintes d'appui 7 pour les outils de découpe 4, plus précisément pour les couteaux 42. Les empreintes d'appui 7 sont montées réglables en position le long des arbres de contre-appui 5, 6, de sorte que chaque outil de découpe 4 peut être aligné avec une empreinte d'appui 7. Chaque empreinte d'appui 7 comporte une douille 70 montée sur un arbre de 25 contre-appui 5, 6 et à la périphérie de laquelle est aménagée une gorge pour réaliser l'empreinte d'appui de l'outil de découpe 4 (figure 2). L'installation 1 comporte également au moins un arbre d'emboutissage 8 et un arbre refouleur 10, adaptés pour assurer le rainage, c'est-à-dire un écrasement localisé de matière en vue de réaliser les lignes de pliage R. L'arbre d'emboutissage 30 8 est équipé d'outils de marquage linéaire 9 tandis que l'arbre refouleur 10 est équipé de patins de frottement 11 (figure 7). L'arbre d'emboutissage 8 est monté pour s'étendre parallèlement et entre les arbres refendeurs 2 et 3. L'arbre refouleur 10 est monté parallèle aux arbres de contre-appui 5 et 6 dans le deuxième plan horizontal P2. L'arbre refouleur 10 est monté également parallèlement à l'arbre d'emboutissage 8 dans un troisième plan vertical P5 parallèle au premier P3 et deuxième P4 plans verticaux. Tel que cela ressort plus précisément des figures 1 à 3, le troisième plan vertical P5 est situé entre les premiers P3 et deuxième P4 plans verticaux. L'arbre d'emboutissage 8 est positionné par rapport aux arbres refendeurs 2 et 3 de manière que les outils de découpe 4 et les outils de marquage linéaire 9 soient tangents à un troisième plan horizontal P6 de translation d'un aplat A (figure 7). L'aplat A est donc déplacé en translation dans ce plan de translation P6 entre, d'un côté, les deux arbres refendeurs 2, 3 et l'arbre d'emboutissage 8 entraînés dans le même sens de rotation et d'un autre côté, les deux arbres de contre-appui 5, 6 et l'arbre refouleur 10 entraînés dans un même sens de rotation, contraire au sens de rotation des arbres refendeurs 2,3 et d'emboutissage 8. Il est à noter que les arbres de contre-appui 5, 6 peuvent contribuer à la translation de l'aplat A par les douilles 70 jouant le rôle des patins de frottement. Conformément à l'invention, l'installation 1 comporte au moins un dispositif 12, 20 13 de réglage automatique et de manière indépendante du positionnement longitudinal, des outils de découpe 4, des empreintes d'appui 7 et des outils de marquage 9 sur chacun des arbres qui les supportent. Le dispositif de réglage 12, 13 permet ainsi de régler de façon indépendante la position : de chaque outil de découpe 4 le long de l'axe du premier arbre refendeur 2 25 (indépendamment de chaque outil de découpe 4 du deuxième arbre refendeur 3), de chaque outil de découpe 4 le long de l'axe du deuxième arbre refendeur 3 (indépendamment de la position des outils de découpe 4 équipant le premier arbre refendeur 2), de chaque empreinte d'appui 7 le long de l'axe du premier arbre de contre-appui 5, de manière à permettre son positionnement en vis-à-vis d'un outil de découpe 4, de chaque empreinte d'appui 7 le long de l'axe du deuxième arbre de contre- appui 6, de chaque outil de marquage 9 le long de l'axe d'emboutissage 8 (indépendamment de la position des outils de découpe 4). Ainsi, comme il sera expliqué dans la suite de la description, les outils de découpe 4 équipant le premier arbre refendeur 2 peuvent être décalés ou non longitudinalement par rapport aux outils de découpe 4 équipant le deuxième arbre refendeur 3 tandis que les outils de marquage 9 peuvent être décalés ou non longitudinalement par rapport d'une part aux outils de découpe 4 équipant le premier arbre refendeur 2 et d'autre part les outils de découpe 4 équipant le deuxième arbre refendeur 3. A cet effet, le dispositif de réglage 12, 13 comporte une unité de commande non représentée permettant en fonction de la position des lignes de pliage R et des refentes Al, A2, Bl, B2 à réaliser sur l'aplat A, de piloter le positionnement correspondant des outils de découpe 4, des empreintes d'appui 7 et des outils de marquage 9. Selon une autre caractéristique de l'objet de l'invention, l'installation 1 comporte des moyens 14 de verrouillage automatique des outils de découpe 4, des empreintes d'appui 7 et des outils de marquage 9. Ainsi, après le positionnement le long de leur axe, par le dispositif de réglage 12, 13, des outils de découpe 4, des empreintes d'appui 7 et des outils de marquage 9, les moyens de verrouillage 14 assurent le blocage en position : des outils de découpe 4 sur les arbres refendeurs 2, 3, des empreintes d'appui 7 sur les arbres de contre-appui 5, 6, des outils de marquage 9 sur l'arbre d'emboutissage 8. Bien entendu, l'unité de commande pilote ses moyens de verrouillage 14 pour assurer d'une part, le blocage dans des positions déterminées des outils de découpe 30 4 des outils de marquage 9 et des empreintes d'appui 7, et d'autre part, le déverrouillage des outils de découpe 4, des outils de marquage 9 et des empreintes d'appui 7, afin de pouvoir les déplacer pour occuper des positions différentes le long de leur axe. Le dispositif de réglage 12, 13 est mobile dans au moins un plan horizontal et au moins un plan vertical. Ainsi, le dispositif de réglage 12, 13 permet de déplacer le long de leur axe, les outils de découpe 4, les outils de marquage 9, et les empreintes d'appui 7. Le dispositif de réglage 12, 13 permet également de s'escamoter par rapport à ces outils de découpe 4, des outils de marquage 9 et des empreintes d'appui 7 après leur positionnement dans la position souhaitée. L'escamotage du dispositif de réglage 12, 13 ou la libération des outils de découpe 4 et de marquage 9 et des empreintes d'appui 7 permet à ces derniers d'être entraînés librement en rotation pour assurer l'opération de façonnage. Dans l'exemple préféré de réalisation illustré sur les figures, le dispositif de réglage comporte au moins un premier ensemble mobile 12 de réglage des outils de 15 découpe 4 et des outils de marquage linéaire 9 et au moins un deuxième ensemble mobile 13 de réglage des empreintes d'appui 7 et des patins de frottement 11. Selon cet exemple illustré, le premier ensemble mobile 12 comporte au moins un premier chariot 121 mobile sur deux rails 15 et 16 parallèles entre eux et parallèles aux arbres refendeurs 2, 3 et à l'arbre d'emboutissage 8. Le deuxième 20 sous-ensemble mobile 13 comporte un deuxième chariot mobile 131, mobile en translation sur deux rails 17, 18 parallèles entre eux et parallèles aux arbres de contre-appui 5, 6. Les chariots mobiles 121, 131 coopèrent avec des moyens d'entraînement en translation, respectivement 19, 20 permettant leur déplacement selon l'axe 25 longitudinal de l'installation. Dans l'exemple illustré, les moyens d'entraînement des chariots mobiles 121, 131 comportent un moteur par exemple électrique respectivement 19, 20 solidaire d'un chariot mobile respectivement 121, 131 et entraînant un pignon respectivement 21, 22 engrenant respectivement avec une crémaillère 23, 24 s'étendant parallèlement aux rails de guidage 15 à 18. Les chariots 121 et 122 peuvent ainsi se déplacer le long des axes des arbres refendeurs 2, 3, des arbres de contre-appui 5, 6 et de l'arbre d'emboutissage 8. Les chariots 121, 131 comportent au moins un système de sélection et d'indexation 122 à 124 ; 132 à 134 pour les outils de découpe 4, les empreintes d'appui 7, et les outils de marquage 9. Ces systèmes de sélection et d'indexation, 122 à 124 ; 132 à 134 sont mobiles suivant un plan vertical perpendiculaire au premier P1 et deuxième P2 plans horizontaux pour permettre de coopérer ou non avec les outils de découpe 4, les outils de marquage 9 et les empreintes d'appui 7. Ces systèmes de sélection et d'indexation 122 à 124, 132 à 134 occupent ainsi une première position de sélection d'un outil de découpe 4, d'une empreinte d'appui 7 et/ou d'un outil de marquage 9 permettant leur déplacement indépendant sur les arbres correspondants lors du déplacement du chariot mobile 121, 131 correspondant. De même, après positionnement et verrouillage des outils de découpe 4, des empreintes d'appui 7 et des outils de marquage linéaire 9, ces systèmes de sélection occupent une deuxième position de libération ou d'escamotage autorisant la libre rotation des arbres refendeurs 2, 3, des arbres de contre-appui 5, 6 et de l'arbre d'emboutissage 8. Tel que cela ressort des figures, le premier chariot mobile 121 supporte un premier système de sélection et d'indexation 122 pour déplacer chaque outil de découpe 4 sur le premier arbre refendeur 2, un deuxième système de sélection et d'indexation 123 pour déplacer chaque outil de découpe 4 sur le deuxième arbre refendeur 3 et un troisième système de sélection et d'indexation 124 pour déplacer chaque outil de marquage linéaire 9 sur l'arbre d'emboutissage 8. Le premier 122, deuxième 123 et troisième 124 systèmes de sélection et d'indexation sont indépendants les uns des autres pour permettre de sélectionner et d'indexer à volonté de manière indépendante chacun des outils de découpe 4 et de marquage linéaire 9 (figure 7). De même, le deuxième chariot mobile 131 apporte un premier système de sélection et d'indexation 132 des empreintes d'appui 7 appartenant au premier arbre 30 de contre-appui 5, un deuxième système de sélection et d'indexation 133 des empreintes d'appui 7 appartenant au deuxième arbre de contre-appui 6 et un troisième système de sélection et d'indexation 134 des patins de frottement 11. Les premier 132, deuxième 133 et troisième 134 systèmes de sélection et d'indexation sont indépendants les uns des autres pour permettre un déplacement 5 indépendant et un positionnement indépendant des empreintes d'appui sur chacun des arbres de contre-appui 5, 6 et des patins de frottement 11 sur l'arbre refouleur 10. Toutefois, lors de la mise en fonction de l'installation pour le traitement d'un aplat A, les empreintes d'appui 7 et patins de frottement 11 doivent de façon préférée être alignés. 10 Selon une caractéristique préférée de réalisation, chaque système de sélection et d'indexation 122, 123, 124; 132, 133, 134 comporte un étrier respectivement 1221, 1231, 1241; 1321, 1331, 1341, formé d'une plaque rigide et solidaire d'au moins un moyen de déplacement en translation verticale respectivement 1222, 1232, 1242 ; 1322, 1332, 1342, montés sur un chariot mobile respectivement 15 121, 131. Chaque moyen de déplacement en translation peut être réalisé de toute manière appropriée. Dans l'exemple illustré, chaque moyen de déplacement 1222, 1232, 1242; 1322, 1332, 1342 comporte au moins un vérin automatique associé ou non à des systèmes de guidage en déplacement. Chaque étrier 1221, 1231, 1241; 1321, 1331, 1341 est destiné à coopérer 20 avec une rainure annulaire 44, 74 périphérique présentée par une bague 45, 75 faisant partie respectivement des outils de découpe 4, des empreintes d'appui 7 et des outils de marquage 9 (figures 4, 8). Ainsi, l'engagement d'un étrier à l'intérieur d'une rainure d'une bague permet une liaison temporaire entre eux de sorte que le déplacement linéaire de l'étrier par le chariot conduit au déplacement correspondant 25 de l'outil de découpe 4, de l'empreinte d'appui 7 ou de l'outil de marquage 9 engagé à l'intérieur dudit étrier. Le désengagement de l'étrier par rapport à la rainure permet de libérer la bague et par suite l'outil de découpe 4, l'empreinte d'appui 7 ou l'outil de marquage 9 correspondant. Dans l'exemple illustré à la figure 7, sont en position escamotée ou de repos : Le système de sélection et d'indexation 123 pour les outils de découpe 4 pour le deuxième arbre refendeur 3, Le système de sélection et d'indexation 124 pour les outils de marquage linéaire 9, Le système de sélection et d'indexation 134 pour les patins de frottement 11 de l'arbre refouleur 10, Le système de sélection et d'indexation 133 des empreintes d'appui 7 du deuxième arbre de contre-appui 6. Selon cet exemple, sont en position de sélection : Le système de sélection et d'indexation 122 des outils de découpe 4 du premier arbre refendeur 2, Le système de sélection et d'indexation 132 des empreintes d'appui 7 sur le premier arbre de contre-appui 5. Dans l'exemple illustré à la figure 9, tous les systèmes de sélection et 15 d'indexation 122, 123, 132, 133 ; des outils de découpe 4, des arbres refendeurs 2, 3 et des empreintes d'appui 7, des arbres de contre-appui 5, 6 sont en position de repos ou de non-sélection. En revanche, un outil de marquage linéaire 9 et un patin de frottement 11 sont sélectionnés par les dispositifs de sélection et d'indexation respectivement 124, 134. 20 Dans cette position, le patin de frottement 11 et l'outil de marquage linéaire 9 peuvent être déplacés linéairement par les chariots respectivement 121, 131 pour être placés dans leur position souhaitée le long de l'axe des arbres les supportant. La figure 10 illustre une position caractéristique des dispositifs de sélection et d'indexation puisque tous les systèmes de sélection et d'indexation 122, 123, 124 ; 25 132, 133, 134 sont placés dans leur position de libération, des outils de découpe 4, des outils de marquage linéaire 9, des empreintes d'appui 7 et des patins de frottement 11. Dans cette position, les outils de découpe 4, les empreintes d'appui 7, les outils de marquage linéaire 9 et les patins de frottement 11 peuvent librement tourner pour assurer l'opération de façonnage d'un aplat.

Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, les moyens de verrouillage automatique 14, des outils de découpe 4, des outils de marquage linéaire 9 et des empreintes d'appui 7, sont constitués par exemple de vessies pneumatiques intégrées aux arbres refendeurs 2, 3, aux arbres de contre-appui 5, 5 6, à l'arbre d'emboutissage 8 et à l'arbre refouleur 10. Ces vessies 14 sont aptes à être gonflées ou dégonflées sous l'action d'un fluide. Le gonflage des vessies 14 conduit à leur expansion au travers de fentes pratiquées selon des génératrices des arbres refendeurs 2, 3, de contre-appui 5, 6, d'emboutissage 8, et refouleur 10. Cette expansion des vessies 14 conduit au blocage des outils sur les arbres par effet 10 de frottement sur la vessie. Le dégonflage des vessies permet de déverrouiller les outils de découpe 4, les outils de marquage linéaire 9 et les empreintes d'appui 7 par rapport aux arbres qui les supportent. En position dégonflée des vessies, les outils de découpe 4, les outils de marquage linéaire 9, les empreintes d'appui 7 et les patins de frottement 11 peuvent être déplacés librement longitudinalement le 15 long des axes des arbres. Toutefois, le déplacement des outils sur les arbres lorsque les vessies 14 sont dégonflées est limité de préférence par des clavettes d'indexation des outils 4, 9, 7, 11 en position fixées sur les arbres correspondants. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, chaque arbre refendeur 2, 3 est entraîné en rotation par un moteur brushless respectivement 25 et 26 piloté 20 par l'unité de commande de l'installation 1. Ainsi, la vitesse de rotation des arbres refendeurs 2, 3 peut être sélectionnée de manière indépendante en étant identique ou différente, apportant ainsi une souplesse dans la réalisation des refentes, comme cela sera expliqué dans la suite de la description. Tel que cela apparaît plus précisément sur les figures 1 à 4, l'installation 1 25 comporte également, adjoint à chaque un arbre refendeur 2, 3, un arbre intermédiaire 27 d'entrainement à vitesse constante de l'aplat de matière A. Cet arbre intermédiaire 27 est avantageusement entrainé par un moteur particulier non représenté ou encore accouplé mécaniquement à un système d'entrainement de l'aplat situé en amont de l'installation pour maintenir une vitesse d'entrainement 30 constante entre les différents postes de mise en forme des aplats A.

Chaque arbre intermédiaire 27 est équipé d'un pignon 28 engrenant avec une couronne dentée 47 aménagée sur les manchons 41 des outils de découpe 4. Cette couronne dentée 47 est solidaire d'un disque d'entrainement 48 découplé en rotation du manchon 41 de l'outil de découpe par un palier non représenté, de sorte que la 5 couronne 47 et le disque 48 peuvent tourner sur l'arbre refendeur 2, 3 qui les portes à une vitesse de rotation différente de celle de l'arbre refendeur en question. Ainsi, les arbres intermédiaires 27 et disque 48 participent par l'intermédiaire des pignons 28 et couronnes dentées 47 à l'entrainement d'un aplat A à une vitesse déterminée d'avancée dans l'installation 1 qui est souvent inférieure à celle de 10 rotation des arbres refendeurs 2, 3. Bien entendu, les pignons 28 sont montés de manière réglable sur les arbres intermédiaires 27 de manière à coopérer avec les couronnes dentées 47 des outils de découpe 4, quelle que soit la position prise par ces outils de découpe 4 le long de l'axe des arbres refendeurs 2, 3. De manière avantageuse, chaque système de sélection et d'indexation 122, 15 123 des outils de découpe 4 assure conjointement la sélection et l'indexation des pignons 28 afin que chacun d'entre eux puisse sélectivement s'engrener ou non avec une couronne dentée 47 d'un outil de découpe 4. Ainsi, chaque étrier 1221, 1231 des systèmes de sélection et d'indexation 122, 123 est apte à coopérer, en position d'indexation, avec une rainure d'un collier 29 associé à un pignon 28 (figure 4). Les 20 deux arbres intermédiaires 27 comportent également des moyens de verrouillage automatique 14 analogues de ceux équipant les autres arbres de l'installation. Ainsi, comme cela apparaît clairement à la figure 7, le système de sélection et d'indexation 122 permet de sélectionner et d'indexer conjointement un pignon 28 d'un arbre intermédiaire 27 et un outil de découpe 4 du premier arbre refendeur 2 tandis que 25 le système de sélection et d'indexation 123 est dans une position de non sélection à la fois du pignon 28 et de l'outil de découpe 4. Il doit être considéré que la vitesse de rotation des arbres refendeurs 2, 3 est différente de la vitesse de rotation de l'arbre refouleur 10 et des arbres 5, 6 de contre-appui qui impriment la vitesse de translation à l'aplat A. Par exemple, la 30 vitesse de chaque arbre refendeur 2, 3 est supérieure à la vitesse de translation de l'aplat A et est déterminée en fonction de la configuration des refentes à réaliser dans l'aplat. L'arbre refouleur 10 et les arbres 5, 6 de contre-appui sont entrainés individuellement par un moteur annexe non représenté ou accouplés, comme les arbres intermédiaires 27, à un dispositif d'entrainement de l'aplat en amont de l'installation 1. Il ressort de la description qui précède que l'installation de façonnage 1 permet de réaliser des aplats A selon différentes configurations de ses outils de découpe 4 et de marquage linéaire 9. La figure 11 illustre un exemple de réalisation d'un aplat A selon une configuration classique. Selon cet exemple, le premier arbre refendeur 2 est pourvu de quatre outils de découpe 4 destinés à réaliser des refentes A2, B2, C2 et D2 dans l'aplat A tandis que le deuxième arbre refendeur 3 est équipé également de quatre outils de découpe permettant de réaliser les refentes Al, Bl, Cl et DI dans l'aplat A alignées respectivement avec les refentes A2, B2, C2 et D2. Dans l'exemple illustré, chaque paire de refentes alignée à savoir Al, A2 ; Bl, B2 ; Cl, C2 ; DI et D2 ; sont réalisées par deux outils de découpe 4 appartenant aux deux arbres refendeurs 2, 3 et montés en alignement l'un de l'autre. Selon cet exemple, l'outil de marquage 9 est monté dans l'alignement de chaque couple d'outils de découpe 4, afin de réaliser un rainage R entre deux refentes alignées.

Il ressort de cette figure qu'une telle disposition ne permet pas de réaliser par deux outils de découpe 4 voisins montés sur un même arbre refendeur 2 ou 3, deux entailles voisines avec un écartement limité en raison de l'encombrement présenté par de tels outils de découpe 4. Pour éviter un tel inconvénient, l'unité de commande de l'installation permet de positionner de façon décalée selon l'axe des arbres refendeurs 2, 3, au moins un outil de découpe 4 d'un arbre refendeur 2 ou 3 par rapport à au moins un outil de découpe 4 de l'autre arbre refendeur 3 ou 2 respectivement de manière qu'un même outil de découpe 4 assure la réalisation dans l'aplat 1, d'au moins deux refentes alignées.

Ainsi, dans l'exemple illustré à la figure 12, le premier arbre refendeur 2 est pourvu de deux outils de découpe 4 permettant de réaliser deux paires de refentes alignées B2-B2 et C2-C2, tandis que le deuxième arbre refendeur 3 est pourvu de deux outils de découpe 4 permettant de réaliser deux paires de refentes alignées Al-Al et B1-B1 dans l'aplat A. Les outils de découpe 4 du premier arbre refendeur 2 sont décalés par rapport aux outils de découpe 4 du deuxième arbre refendeur 3. Chaque outil de découpe 4 des arbres refendeurs 2, 3 réalise deux refentes alignées dans l'aplat A., à savoir respectivement Al-A1, B2-B2, B1-B1, C2-C2. Il s'ensuit que les outils de découpe 4 pour réaliser deux refentes voisines telles que les refentes Al et B2, peuvent être rapprochées pratiquement sans limite puisque les outils de découpe correspondants 4 appartiennent à des arbres refendeurs différents. Il est à noter que selon cet exemple de réalisation, un outil de marquage linéaire 9 est positionné en alignement de chaque outil de découpe 4 équipant les arbres refendeurs 2 et 3 en vue de réaliser un rainage entre deux refentes alignées. Bien entendu, il peut être envisagé de décaler un ou plusieurs outils de marquage linéaire 9 par rapport aux outils de découpe 4 permettant de réaliser aux endroits appropriés, un rainage R. Bien entendu, la vitesse de rotation des arbres refendeurs 2 et 3 est pilotée pour permettre d'assurer la réalisation de deux refentes alignées en fonction de la vitesse de translation de l'aplat A. La figure 13 illustre un autre exemple d'application de l'installation de façonnage 1 conforme à l'invention dans lequel l'aplat A est disposé avec la laize L s'étendant parallèlement à la direction de déplacement de l'aplat A. Selon cet exemple de réalisation, les outils de découpe 4 sont positionnés conformément à la figure 13. Chaque outil de découpe 4 faisant partie d'une paire alignée assure la réalisation de deux refentes alignées avec la particularité que l'une des refentes réalisée par chaque outil de découpe d'une paire est jointive avec la refente réalisée par l'autre outil de découpe de la paire. Ainsi, l'aplat A présente en son milieu, des refentes R1, R2 contigües. Le sectionnement de cet aplat A selon une ligne de découpe C passant par le milieu des refentes contigües R1, R2 permet d'obtenir deux aplats A tels que décrits à la figure 11. Dans la description qui précède, le dispositif de réglage automatique de 5 positionnement 12, 13 des outils de découpe 4, des empreintes d'appui 7, et des outils de marquage linéaire 9 comportent un premier ensemble mobile 12 et un deuxième ensemble mobile 13. Bien entendu, il peut être envisagé que le dispositif de réglage automatique de positionnement de ces outils et empreintes soient de nature différente. Par exemple, il peut être envisagé qu'un tel dispositif comporte un 10 ensemble mobile de réglage des outils de découpe 4 pour chaque arbre refendeur 2, 3, un ensemble mobile de réglage des empreintes d'appui 7 pour chaque arbre de contre-appui 5, 6, et un ensemble mobile de réglage des outils de marquage linéaire 9 et des patins de frottement 11. De même, il peut être envisagé que le dispositif de réglage comporte un bras 15 robotisé suivant au moins trois axes perpendiculaires entre eux. Ce bras robotisé est muni à son extrémité libre d'un système de préhension et de déplacement longitudinal des outils de découpe 4, des empreintes d'appui 7, des outils de marquage linéaire 9, et des patins de frottement 11, sur les arbres les supportant respectivement. 20

Claims

REVENDICATIONS1. Installation (1) de façonnage d'un aplat (A) de matière à plier, notamment d'un aplat d'une matière multicouche compressible telle que du carton, comportant : - au moins deux arbres refendeurs (2, 3) parallèles entre eux dans un premier plan horizontal (P1) et équipés chacun d'outils de découpe (4) réglables en position sur chaque dit arbre refendeur (2, 3) ; - au moins deux arbres de contre-appui (5, 6) des arbres refendeurs, parallèles entre eux dans un deuxième plan horizontal (P2) et aux arbres refendeurs dans un premier et un deuxième plans verticaux (P3, P4) parallèles, les arbres de contre-appui (5, 6) étant équipés d'empreintes (7) d'appui des outils de découpe (4) sur les arbres refendeurs (2, 3) et réglables elles aussi le long des arbres de contre-appui (5, 6) de sorte que chaque outil de découpe sur les arbres refendeurs soit aligné dans un plan vertical avec une empreinte d'appui sur les arbres de contre-appui ; et - au moins un arbre d'emboutissage (8) d'un aplat (A) équipé d'outils de marquage linéaire (9) dudit aplat de matière et au moins un arbre refouleur (10) parallèle aux arbres de contre-appui dans le deuxième plan horizontal (P2) et parallèle à l'arbre d'emboutissage dans un troisième plan vertical (P5) parallèle aux premier et deuxième plans verticaux (P3, P4), - les arbres refendeurs (2, 3) et l'arbre d'emboutissage (8) étant mus en rotation dans un même sens et positionnés tels que leurs outils de découpe (4) et de marquage linéaire (9) respectifs soient tangents à un troisième plan horizontal (P6) de translation d'un aplat (A), sous l'action de patins de frottement (11) portés par au moins l'arbre refouleur (10), caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un dispositif automatique (12, 13) de réglage de manière indépendante du positionnement des outils de découpe (4), des empreintes d'appui (7) ainsi que des outils de marquage (9) le long des axes de chaque arbre refendeur (2, 3), de chaque arbre de contre-appui (5, 6) et de l'arbre d'emboutissage (8) respectivement, l'installation comportant en outre desmoyens (14) de verrouillage automatique desdits outils de découpe, des empreintes d'appui et des outils de marquage sur les arbres les supportant respectivement.
2. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'au moins un dispositif de réglage automatique du positionnement (12, 13) comporte une unité de commande permettant de positionner de façon décalée selon l'axe des arbres refendeurs, au moins un outil de découpe (4) d'un arbre refendeur (2 ou
3) par rapport à au moins un outil de découpe (4) de l'autre arbre refendeur (3 ou 2), de manière qu'un même outil de découpe (4) assure la réalisation dans l'aplat A d'au moins deux refentes alignées. 3. Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que l'unité de commande permet de positionner un outil de marquage linéaire (9) en alignement ou non de chaque outil de découpe (4).
4. Installation selon la revendication 2 ou 3 caractérisée en ce que l'unité de commande permet de piloter, de manière indépendante, la vitesse de rotation des arbres refendeurs (2, 3).
5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de verrouillage automatique (14) des outils de découpe (4), des outils de marquage linéaire (9) et des empreintes d'appui (7) sont constitués de vessies intégrées aux arbres refendeurs (2, 3), aux arbres de contre-appui (5,
6), à l'arbre d'emboutissage (8) et à l'arbre refouleur (10), lesdites vessies étant aptes à s'expanser sous l'action d'un fluide, pour déplacer des clavettes au travers de fentes pratiquées selon des génératrices desdits arbres.6. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le(s) dispositif(s) (12, 13) de réglage automatique du positionnement est mobile dans au moins un plan horizontal et au moins un plan vertical.
7. Installation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le dispositif (12, 13) de réglage automatique de positionnement des outils de découpe, des empreintes d'appui et des outils de marquage linéaire comporte au moins un premier ensemble mobile (12) de réglage des outils de découpe (4) et des outils de marquage linéaire (9) et au moins un deuxième ensemble mobile (13) de réglage des empreintes d'appui (7) et des patins de frottement (11).
8. Installation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le dispositif (12, 13) de réglage automatique de positionnement des outils de découpe (4), des empreintes d'appui (7) et des outils de marquage linéaire (9) comporte au moins un ensemble mobile de réglage des outils de découpe (4) pour chaque arbre refendeur (2,3), un ensemble mobile de réglage des empreintes d'appui (7) pour chaque arbre de contre-appui (5, 6) et un ensemble mobile de réglage des outils de marquage linéaire (9) pour l'arbre d'emboutissage (8) et des patins de frottements (11) pour l'arbre refouleur (10).
9. Installation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le dispositif de réglage automatique de positionnement des outils de découpe, des empreintes d'appui et des outils de marquage linaire comporte un bras robotisé suivant au moins trois axes perpendiculaires entre eux, ledit bras robotisé étant muni à son extrémité libre d'un système de préhension et de déplacement longitudinal des outils de découpe (4), des empreintes d'appui (7) et des outils de marquage linéaire (9) sur les arbres les supportant respectivement.
10. Installation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le 30 dispositif (12, 13) de réglage automatique de positionnement des outils de découpe, 2 9 79 850 23 des empreintes d'appui et des outils de marquage linéaire comporte au moins un chariot (121, 131) mobile sur au moins un rail de guidage longitudinal (15 ;16, 17, 18) parallèle aux arbres refendeurs (2, 3), aux arbres de contre-appui (5, 6) et à l'arbre d'emboutissage (8), ledit chariot (121, 131) coopérant avec des moyens 5 d'entraînement en translation (19, 20) le long dudit rail, et portant au moins un système de sélection et d'indexation (122, 123, 124 ;132, 133, 134) d'un outil de découpe (4), d'une empreinte d'appui (7) et d'un outil de marquage (9) mobile suivant un plan vertical perpendiculaire aux premier et deuxième plans horizontaux (P1, P2) pour permettre leur déplacement indépendant sur un des arbres 10 refendeurs, de contre-appui ou d'emboutissage lors de mouvements de positionnement automatique et les libérer après positionnement et verrouillage sur l'arbre correspondant.
11. Installation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le 15 dispositif (12, 13) de réglage automatique de positionnement des outils de découpe (4), des empreintes d'appui (7) et des outils de marquage linéaire (9) comportent, d'une part, un premier ensemble mobile (12) de déplacement des outils de découpe et des outils de marquage linéaire, ledit premier ensemble mobile comportant un chariot (121) mobile sur deux rails parallèles (15, 16) et parallèles aux arbres 20 refendeurs et à l'arbre d'emboutissage et supportant un premier système de sélection et d'indexation (122) pour déplacer les outils de découpe (4) sur le premier arbre refendeur (2), un deuxième système de sélection et d'indexation (123) pour déplacer les outils de découpe (4) sur le second arbre refendeur (3) et un troisième système de sélection et d'indexation (124) pour déplacer les outils de marquage 25 linéaire (9) sur l'arbre d'emboutissage (8), les premier, deuxième et troisième systèmes de sélection et d'indexation (122, 123, 124) étant indépendants les uns des autres, et d'autre part, un deuxième ensemble mobile (13) de déplacement des empreintes d'appui (7) sur les arbres de contre-appui (5, 6), comportant un chariot (131) mobile en translation sur deux rails parallèles (17, 18) entre eux et parallèles aux arbres de contre-appui, et supportant un premier système de sélection etd'indexation (132) des empreintes d'appui (7) appartenant au premier arbre de contre-appui (5), un deuxième système de sélection et d'indexation (133), des empreintes d'appui (7) appartenant au deuxième arbre de contre-appui (6) et un troisième système de sélection et d'indexation (134), des patins de frottement (11), indépendants pour chacun des arbres de contre-appui (5, 6) et l'arbre refouleur (10).
12. Installation selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce que le système de sélection et d'indexation (122, 123, 124,132, 133, 134) comporte un étrier (1221, 1231, 1241, 1321, 1331, 1341) formé d'une plaque rigide et solidaire d'au moins un moyen (1222, 1232, 1242 ; 1322, 1332, 1342) de déplacement en translation verticale monté sur le chariot mobile (121, 131).
13. Installation selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement des chariots mobiles (121, 131) comportent un moteur (19, 20) solidaire des chariots mobiles (121, 131) et entraînant un pignon (21, 22) engrenant une crémaillère (23, 24) parallèle aux rails (15, 16 ; 17, 18) de translation des chariots mobiles.
14. Installation selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que les arbres refendeurs (2, 3) sont entraînés en rotation par un moteur brushless (25, 26) pour permettre une vitesse de rotation des outils de découpe (4) différente de la vitesse de déplacement de l'aplat (A) déplacée par les patins de frottement (11).25