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Title:
CUTTING AND EJECTION METHOD FOR A CARDBOARD BLANK AND EJECTION STRIP FOR SUCH A METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/046317
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention proposes a method for cutting an opening in a flat cardboard blank (10, 12) intended for producing a packaging, which involves clamping a first portion (18) of the blank (10, 12) and an ejection strip (34) facing each other between a support tool (24) and an activation tool (26) that are facing each other in such a way as to bond the ejection strip (34) only with the first portion (18) of the blank (10, 12). The invention also concerns an ejection strip for such a method.

Inventors:
AUTAJON GÉRARD (FR)
Application Number:
PCT/EP2017/071426
Publication Date:
March 15, 2018
Filing Date:
August 25, 2017
Export Citation:
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Assignee:
LAGORA (LU)
International Classes:
B31B50/14; B26D7/18
Foreign References:
JP2016030318A2016-03-07
JPH04170489A1992-06-18
JP2016030318A2016-03-07
JPH04170489A1992-06-18
Attorney, Agent or Firm:
PUTET, Gilles et al. (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 - Procédé de découpe d'une ouverture dans un flan de carton plat (10, 12) destiné à la fabrication d'un emballage et comportant une première face (11) et une seconde face (13) opposées, dans lequel :

- on pratique dans le flan de carton (10, 12) une ligne de découpe (16) fermée sur elle-même, la ligne de découpe (16) délimitant une première partie (18) du flan (10, 12) et une seconde partie (20) du flan (10, 12) à l'extérieur de la ligne de découpe (16) ;

- on amène en regard de la première face (11) du flan (10, 12) un ruban d'éjection (34) comportant une couche d'adhésif (38), le ruban d'éjection (34) étant agencé avec sa couche d'adhésif (38) du côté la première face (11) du flan (10, 12) et en regard de la première partie (18) du flan (10, 12) ;

- on amène le flan (10, 12), muni de la ligne de découpe (16), et le ruban d'éjection (34) en regard l'un de l'autre entre un outil d'appui (24) et un outil d'activation (26) qui sont en regard l'un de l'autre ;

l'outil d'activation (26) présente une face active (40) en relief, tournée vers le ruban d'éjection (34) et le flan (10, 12), et dont le relief est délimité par un bord périphérique (44) ;

- une projection perpendiculaire du bord périphérique (44) sur un plan d'extension du flan (10, 12) est inscrite à l'intérieur de la ligne de découpe (16) avec un décalage radial d'activation (drl) vers l'intérieur par rapport à la ligne de découpe (16) ;

- à l'intérieur du bord périphérique (44), la face active (40) présente une empreinte (46) en creux ;

- l'outil d'appui (24) présente un bossage (48) en excroissance vers le flan (10, 12) par rapport à une surface périphérique (50) tournée vers le flan (10, 12), le bossage (48) présentant un contour (52) par rapport à la surface périphérique (50) ; - une projection perpendiculaire du contour (52) du bossage (48) sur le plan d'extension du flan (10, 12) est inscrite à l'intérieur de la projection perpendiculaire du bord périphérique (44) de l'outil d'activation (26) sur ce plan avec un décalage radial d'appui (dr2) vers l'intérieur ;

on serre la première partie (18) du flan (10, 12) et le ruban d'éjection (34) en regard l'un de l'autre entre l'outil d'appui (24) et l'outil d'activation (26) qui sont en regard l'un de l'autre de manière à coller le ruban d'éjection (34) exclusivement sur la première partie (18) du flan (10, 12).

2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'outil d'appui (24) entre en contact avec la seconde face (13) du flan (10, 12) avant que le ruban d'éjection (34) soit serré contre la première face (11) du flan par l'outil d'activation (26).

3 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le décalage radial d'activation (drl) entre la projection du bord périphérique (44) du relief de la face active (40) de l'outil d'activation (26) et la ligne de découpe (16) est d'au moins 0,1 mm, de préférence au moins 0,2 mm sur l'étendue de ce bord périphérique (44).

4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le décalage radial d'appui (dr2) entre les projections perpendiculaires sur le plan d'extension du flan du contour (52) du bossage (48) de l'outil d'appui (24) et du bord périphérique (44) du relief de la face active (40) de l'outil d'activation (24) est d'au moins 0,1 mm, de préférence au moins 0,2 mm sur l'étendue de ce bord périphérique (44).

5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la profondeur maximale de l'empreinte (46) dans la face active (40) de l'outil d'activation (26) est comprise entre 0,1 et 0.5 mm.

6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur maximale du bossage (48) par rapport à la surface périphérique (50) de l'outil d'appui (24) est supérieure à 0,5 mm. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur maximale du bossage (48) par rapport à la surface périphérique (50) de l'outil d'appui (24) est comprise entre 0,8 et 1,2 mm.

8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un contre-appui élastique (54) est agencé, par rapport à l'outil d'appui (24), du côté opposé de l'ensemble formé par le flan (10, 12) et le ruban d'éjection (34).

9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le contre- appui élastique (54) est agencé à l'extérieur du périmètre la ligne de découpe (16) qui délimite l'ouverture.

10 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un au moins de l'outil d'activation (26) ou de l'outil de d'appui est, au moins lors de l'étape de serrage, chauffé à une température supérieure à 80°C, plus préférentiellement supérieure à 120°C.

11 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la découpe de la ligne de découpe (16) est pratiquée en deux étapes successives comportant une première étape de découpe d'une première partie (161) de la ligne de découpe (16) et une seconde étape de découpe d'une seconde partie (162) de la ligne de découpe (16).

12 - Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les deux opérations de découpe de la première et de la seconde partie de la ligne de découpe sont réalisées au moyen respectivement d'un premier et d'un second couteau de découpe ayant respectivement la forme de la première (161) et de la seconde partie (162) de la ligne de découpe (16).

13 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la découpe de la ligne de découpe (16) est pratiquée en une seule opération.

14 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ligne de découpe (16) forme une découpe continue et intégrale de l'épaisseur du flan (10, 12) sur toute la longueur de la ligne de découpe (16). 15 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première partie (18) du flan (10, 12) est située à l'intérieur de la ligne de découpe fermée (16) et la seconde partie (20) du flan est située à l'extérieur de la ligne de découpe (16).

16 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flan plat s'étend dans un plan d'extension (X,Y), en ce qu'il est amené à plat, selon une direction de translation machine parallèle à son plan d'extension, entre l'outil d'appui (24) et l'outil d'activation (26) qui sont en regard l'un de l'autre, et en ce que le serrage est obtenu par déplacement relatif entre l'outil d'appui (24) et l'outil d'activation (26) selon une translation de direction (Z) perpendiculaire au plan d'extension.

17 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche d'adhésif (38) du ruban d'éjection (34) comporte un adhésif réactivable à la chaleur.

18 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche d'adhésif (38) du ruban d'éjection comporte un adhésif thermofusible à base de copolymères EVA.

19 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ruban d'éjection (34) comporte une couche de support (36) qui supporte la couche d'adhésif (38) du ruban d'éjection (34).

20 - Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que la couche de support (36) du ruban d'éjection (34) comporte une couche de papier.

21 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ruban d'éjection (34) présente une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,3 millimètre, de préférence entre 0,1 et 0,15 millimètre.

22 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, après avoir serré la première partie (18) du flan (10, 12) et le ruban d'éjection (34) entre l'outil d'appui (24) et l'outil d'activation (26), on sépare le ruban d'éjection (34) de la seconde partie (20) du flan, la première partie (18) du flan étant ainsi séparée de la seconde partie (20) du flan en étant collée au ruban d'activation (34). 23 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte la réalisation de plusieurs découpes d'ouvertures décalées l'une de l'autre selon une direction perpendiculaire à la direction de translation machine, et en ce qu'il comporte la mise en œuvre de plusieurs rubans d'éjection distincts décalés l'un de l'autre selon la direction perpendiculaire à la direction de translation machine.

24 - Ruban d'éjection pour un procédé de découpe et d'éjection d'une ouverture dans un flan en carton, le ruban d'éjection (34) comportant une couche d'adhésif (38) supporté par une couche de support (36), caractérisé en ce que la couche d'adhésif (38) comporte un adhésif réactivable à la chaleur.

25 - Ruban d'éjection selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'adhésif comprend un adhésif thermofusible à base de copolymères EVA.

26 - Ruban d'éjection selon l'une quelconque des revendications 24 ou 25, caractérisé en ce que la couche de support (36) qui supporte la couche d'adhésif (38) du ruban d'éjection comporte une couche de papier, par exemple une couche de papier kraft.

27 - Ruban d'éjection selon l'une quelconque des revendications 24 à 26, caractérisé en ce que le ruban d'éjection (34) présente une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,3 millimètre, de préférence entre 0,1 et 0,15 millimètre.

Description:
PROCEDE DE DECOUPE ET D'EJECTION POUR UN FLAN EN CARTON ET RUBAN D'EJECTION POUR UN TEL PROCEDE

L'invention concerne le domaine des emballages obtenus à partir d'une feuille de carton.

De tels emballages sont obtenus en découpant, dans une feuille de carton, un flan qui est ensuite plié selon des lignes de pliage pour former un emballage ou élément d'emballage tridimensionnel. Les cartons utilisés pour ces emballages présentent généralement un grammage compris entre 180 g par mètre carré et 2000 g par mètre carré, le plus souvent cependant compris entre 220 et 350 grammes par mètre carré.

Pour des raisons esthétiques ou utilitaires, il est parfois prévu dans ces emballages une ou plusieurs ouvertures, ou fenêtres, pratiquées dans la feuille de carton. Ces ouvertures, qui se caractérisent par un contour fermé, peuvent avoir une géométrie complexe et peuvent par exemple former un motif, par exemple une lettre ou une partie d'une lettre. Ces ouvertures peuvent donc dans certains cas présenter, selon au moins une direction, au moins une dimension très faible, inférieure à 5 mm, voire inférieure à 3 mm entre deux bords opposés de l'ouverture.

II est connu de réaliser des ouvertures en pratiquant dans la feuille de carton, avant ou après découpage du flan, une ligne de découpe fermée sur elle-même, le contour de découpe délimitant une première partie du flan par rapport à une seconde partie du flan située à l'extérieur de la ligne de découpe. Une telle découpe peut être réalisée par différents moyens. Dans tous les cas, il est généralement nécessaire de prévoir des moyens spécifiques pour éjecter la partie de la feuille de carton correspondant à l'ouverture, c'est-à-dire pour séparer cette partie du reste de la feuille. Dans l'état de la technique, cela est généralement réalisé par des dispositifs à aiguilles qui viennent pousser mécaniquement sur la partie à éjecter.

Toutefois, les techniques actuelles ne permettent pas de réaliser, dans des conditions économiques acceptables, des ouvertures de très petite taille, notamment présentant au moins une dimension inférieure à 5 mm, voire inférieure à 3 mm.

En effet, les emballages considérés sont généralement produits à grande cadence, donc sur des machines à grande vitesse le long desquelles les feuilles de carton se déplacent rapidement. Il est donc notamment difficile de garantir un positionnement très précis de la feuille le long de son cheminement dans les machines. Il s'ensuit que, faute d'avoir un positionnement parfait de la feuille, les systèmes à aiguilles ne peuvent pas être utilisés car ils sont susceptibles dans ce cas-là d'impacter la feuille en dehors de l'ouverture.

Le document JP-2016-30.318 décrit un procédé utilisant un ruban adhésif sensible à la chaleur appliqué à un complexe comprenant une couche de base et une couche d'adhésif.

Les étapes de découpe et d'activation de l'adhésif par la chaleur sont simultanées. L'outil de découpe et d'activation ne permet pas de prévoir un décalage radial d'activation.

Le document JP-H04-170489 décrit un ruban adhésif.

L'invention a pour but de proposer un procédé de fabrication qui permet de réaliser une ouverture dans un flan en carton plat, y compris une ouverture ayant au moins une dimension inférieure à 5 mm, voire inférieure à 3 mm, avec une fiabilité suffisante et à un coût économique acceptable dans le cadre d'une production d'emballage en grande série, notamment avec des machines travaillant à plus de mille coups par heure, donc fabriquant au moins mille flans par heure et par machine, ou mille séries de flans, disposés côte à côte dans une feuille, par heure et par machine.

Dans ce but, l'invention propose un procédé de découpe d'une ouverture dans un flan de carton plat destiné à la fabrication d'un emballage et comportant une première face et une seconde face opposées.

Dans un tel procédé:

- on pratique dans le flan de carton une ligne de découpe fermée sur elle-même, la ligne de découpe délimitant une première partie du flan et une seconde partie du flan à l'extérieur de la ligne de découpe. - on amène en regard de la première face du flan un ruban d'éjection comportant une couche d'adhésif, le ruban d'éjection étant agencé avec sa couche d'adhésif du côté la première face du flan et en regard de la première partie du flan ;

- on amène le flan et le ruban d'éjection en regard l'un de l'autre entre un outil d'appui et un outil d'activation qui sont en regard l'un de l'autre ;

- l'outil d'activation présente une face active en relief, tournée vers le ruban d'éjection et le flan, et dont le relief est délimité par un bord périphérique;

- une projection perpendiculaire du bord périphérique sur un plan d'extension du flan est inscrite à l'intérieur de la ligne de découpe avec un décalage radial d'activation vers l'intérieur par rapport à la ligne de découpe;

- à l'intérieur du bord périphérique, la face active présente une empreinte en creux ;

- l'outil d'appui présente un bossage en excroissance vers le flan par rapport à une surface périphérique tournée vers le flan, le bossage présentant un contour par rapport à la surface périphérique ;

- une projection perpendiculaire du contour du bossage sur le plan d'extension du flan est inscrite à l'intérieur de la projection perpendiculaire du bord périphérique de l'outil d'activation sur ce plan avec un décalage radial d'appui vers l'intérieur ;

- on serre la première partie du flan et le ruban d'éjection en regard l'un de l'autre entre l'outil d'appui et l'outil d'activation qui sont en regard l'un de l'autre de manière à coller le ruban d'éjection exclusivement sur la première partie du flan.

Selon d'autres caractéristiques optionnelles de l'invention :

L'outil d'appui entre en contact avec la seconde face du flan de préférence avant que le ruban d'éjection soit serré contre la première face du flan par l'outil d'activation. - Le décalage radial d'activation entre la projection du bord périphérique du relief de la face active de l'outil d'activation et la ligne de découpe est d'au moins 0,1 mm, de préférence au moins 0,2 mm sur l'étendue de ce bord périphérique.

- Le décalage radial d'appui entre les projections perpendiculaires sur le plan d'extension du flan du contour du bossage de l'outil d'appui et du bord périphérique du relief de la face active de l'outil d'activation est de préférence d'au moins 0,1 mm, plus préférentiellement au moins 0,2 mm sur l'étendue de ce bord périphérique.

- La profondeur maximale de l'empreinte dans la face active de l'outil d'activation est de préférence comprise entre 0,1 et 0.5 mm.

- La hauteur maximale du bossage par rapport à la surface périphérique de l'outil d'appui est de préférence supérieure à 0,5 mm.

- La hauteur maximale du bossage par rapport à la surface périphérique de l'outil d'appui est comprise entre 0,8 et 1,2 mm.

- Un contre-appui élastique peut être agencé, par rapport à l'outil d'appui, du côté opposé de l'ensemble formé par le flan et le ruban d'éjection.

- Le contre-appui élastique est agencé de préférence à l'extérieur du périmètre la ligne de découpe qui délimite l'ouverture.

- L'un au moins de l'outil d'activation ou de l'outil de d'appui peut être, au moins lors de l'étape de serrage, chauffé à une température supérieure à 80°C, plus préférentiellement supérieure à 120°C.

- la découpe de la ligne de découpe peut être pratiquée en deux étapes successives comportant une première étape de découpe d'une première partie de la ligne de découpe et une seconde étape de découpe d'une seconde partie de la ligne de découpe.

- Les deux opérations de découpe de la première et de la seconde partie de la ligne de découpe peuvent être réalisées au moyen respectivement d'un premier et d'un second couteau de découpe ayant respectivement la forme de la première et de la seconde partie de la ligne de découpe. - La découpe de la ligne de découpe peut être pratiquée en une seule opération.

- La ligne de découpe forme de préférence une découpe continue et intégrale de l'épaisseur du flan sur toute la longueur de la ligne de découpe.

- La première partie du flan est par exemple située à l'intérieur de la ligne de découpe fermée et la seconde partie du flan est située à l'extérieur de la ligne de découpe.

- Le flan plat s'étend dans un plan d'extension, et il peut être amené à plat, selon une direction de translation machine parallèle à son plan d'extension, entre l'outil d'appui et l'outil d'activation qui sont en regard l'un de l'autre, et le serrage peut être obtenu par déplacement relatif entre l'outil d'appui et l'outil d'activation selon une translation de direction perpendiculaire au plan d'extension.

- La couche d'adhésif du ruban d'éjection peut comporter un adhésif réactivable à la chaleur.

- La couche d'adhésif du ruban d'éjection peut comporter un adhésif thermofusible à base de copolymères EVA.

- Le ruban d'éjection peut comporter une couche de support qui supporte la couche d'adhésif du ruban d'éjection.

- La couche de support du ruban d'éjection peut comporter une couche de papier.

- Le ruban d'éjection peut présenter une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,3 millimètre, de préférence entre 0,1 et 0,15 millimètre.

- Après avoir serré la première partie du flan et le ruban d'éjection entre l'outil d'appui et l'outil d'activation, on peut séparer le ruban d'éjection de la seconde partie du flan, la première partie du flan étant ainsi séparée de la seconde partie du flan en étant collée au ruban d'activation.

- Le procédé peut comporter la réalisation de plusieurs découpes d'ouvertures décalées l'une de l'autre selon une direction perpendiculaire à la direction de translation machine, et peut comporter la mise en uvre de plusieurs rubans d'éjection distincts décalés l'un de l'autre selon la direction perpendiculaire à la direction de translation machine. L'invention concerne aussi ruban d'éjection pour un procédé de découpe et d'éjection d'une ouverture dans un flan en carton, le ruban d'éjection comportant une couche d'adhésif supportée par une couche de support, la couche d'adhésif comportant un adhésif réactivable à la chaleur, par exemple un adhésif thermofusible à base de copolymères EVA. La couche de support qui supporte la couche d'adhésif du ruban d'éjection peut comporter une couche de papier, par exemple une couche de papier kraft. Un tel ruban d'éjection peut présenter une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,3 millimètre, de préférence entre 0,1 et 0,15 millimètre.

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.

La Figure 1 illustre de manière schématique une feuille de cartons dans laquelle est délimité un flan comprenant une ouverture.

La Figure 2 illustre la réalisation d'une ligne de découpe en deux étapes successives.

Les Figures 3A-3D illustrent quatre étapes successives d'un procédé selon l'invention.

La Figure 4 illustre schématiquement en section un ruban d'éjection et un flan utilisables dans un procédé selon l'invention.

L'invention trouve à s'appliquer dans le domaine des emballages en carton, par exemple dans des emballages en carton pour l'alimentaire ou des emballages en carton de cigares ou cigarettes, produits en très grand nombres. Cependant, elle peut aussi être appliquée des emballages en carton pour des produits cosmétiques.

Ces emballages sont fabriqués par pliage et assemblage d'un ou plusieurs flan(s) prédécoupé(s). Ce plan est généralement muni de lignes de pliage prémarquées. Ce flan est prédécoupé dans une feuille de carton.

L'invention vise à proposer un procédé de découpe d'une ouverture dans un tel flan. Le procédé peut être mis en œuvre dans le flan avant qu'il ne soit découpé de la feuille de carton, ou au contraire après que ce flan aura été découpé de la feuille de carton.

Le matériau du flan sera de préférence un matériau conventionnel pour ce type d'emballage. Il peut par exemple s'agir d'un carton présentant un grammage supérieur ou égal à 180 g par mètre carré. Généralement, le carton utilisé pour de tels emballages présente un grammage inférieur ou égal à 2000 g par mètre carré. Il est apparu que des grammages compris entre 220 et 350 grammes par mètre carré sont particulièrement avantageux.

On a illustré sur la Fig. 1 de manière schématique une feuille de carton 10 dans laquelle il est possible de définir un flan 12 destiné à former un emballage. Le flan 12 est un flan plat qui s'étend dans un plan d'extension défini sur les figures par les axes perpendiculaires X et Y. Dans l'exemple illustré, le flan 12 n'est pas encore prédécoupé. Il peut être délimité dans la feuille de carton 10 par une trace périphérique 14, mais cette trace périphérique peut très bien ne pas exister matériellement dans la feuille 10 et n'être révélée que lorsque le flan 12 sera effectivement découpé de la feuille 10.

Selon invention, le flan 12, et donc la feuille 10, présente une ligne de découpe 16 fermée sur elle-même qui délimite l'ouverture que l'on veut former dans le flan 12, donc dans la feuille 10.

La découpe 16 peut être réalisée de toute manière connue de l'homme du métier. Dans certains modes de réalisation elle sera réalisée à l'aide d'un ou plusieurs poinçons ou couteaux.

Par exemple, comme cela est illustré à la Fig. 2, la découpe de la ligne de découpe fermée 16 peut être pratiquée en deux étapes successives comportant une première étape de découpe d'une première partie 161 de la ligne de découpe fermée 16 et une seconde étape de découpe d'une seconde partie 162 de la ligne de découpe fermée 16. Dans ce cas, les deux opérations de découpe de la première et de la seconde partie 161, 162 de la ligne de découpe 16 peuvent être réalisées au moyen respectivement d'un premier et d'un second couteau de découpe ayant respectivement la forme de la première et de la seconde partie de la ligne de découpe. Toutefois, la découpe de la ligne de découpe fermée 16 peut être pratiquée en une seule opération, par exemple au moyen d'un poinçon dont la partie tranchante présente l'intégralité de la forme de la ligne de découpe fermée 16.

La découpe 16 délimite donc dans le flan 12 une première partie 18 du flan 12, par exemple située à l'intérieur de la découpe 16, et une seconde partie 20 du flan 12, qui est donc dans cet exemple située à l'extérieur de la découpe 16. Dans l'exemple considéré, la première partie 18 du flan 12 est donc considérée comme une chute de matière, tandis que la seconde partie 20 fera partie intégrante de l'emballage final. Cependant, on pourrait tout à fait considérer que la partie d'intérêt serait la partie intérieure et que la chute serait la partie extérieure à la découpe.

Dans l'exemple illustré, la découpe 16 présente une géométrie tout à fait quelconque. On a illustré que l'ouverture délimitée par cette découpe 16 présente une dimension transversale D dans le plan d'extension du flan 12. Pour l'ensemble de la découpe, la dimension transversale évolue en fonction des points considérés, mais on peut toujours définir, pour l'ouverture délimitée par la découpe 16, une dimension transversale minimale de l'ouverture entre deux points opposés de la découpe où deux bords opposés de l'ouverture présentent leur plus grande proximité.

De préférence, en une seule opération ou en plusieurs opérations, la découpe de la ligne de découpe fermée 16 est réalisée à l'aide d'un outil tranchant, avec contact entre l'outil tranchant et le flan. De préférence, le fil de lame de l'outil tranchant est de faible épaisseur pour assurer une découpe propre et sans trace. On connaît l'inconvénient de ces outils tranchants, notamment de ceux dont le fil de lame est de faible épaisseur, en ce sens que, dans le cas d'une découpe d'un carton, la chute de découpe, ici la première partie 18 du flan 12, ne s'évacue pas nécessairement toute seule par simple gravité.

La ligne de découpe fermée 16 forme de préférence une découpe continue et intégrale de l'épaisseur du flan 12 sur toute la longueur de la ligne de découpe 16. Cependant, même dans ce cas, on sait qu'il est courant que, après l'opération de découpe, la partie intérieure 18 du flan délimitée par la découpe 16 reste coincée par ses bords à son emplacement au centre de l'ouverture, dans le même plan que la partie extérieure 20 du flan.

Aussi, dans une étape ultérieure à l'étape de découpe de la ligne de découpe 16, l'invention prévoit une opération d'éjection au cours de laquelle la première partie 18 et la deuxième partie 20 du flan 12 sont séparées l'une de l'autre. Dans l'exemple illustré, on cherchera plus particulièrement à retirer la première partie 18 en l'extrayant du plan d'extension dans lequel s'étend la seconde partie 20 du fian 12.

Bien entendu, ces opérations sont avantageusement automatisées et mises en œuvre sur une ligne de production comprenant par exemple un poste de découpe (non représenté) puis un poste d'éjection 22 qui est illustré schématiquement sur les Figs. 3A à 3D. On prendra ici l'hypothèse que le flan 12, en l'occurrence la feuille de carton 10, est amené à plat, selon une direction de translation machine parallèle à son plan d'extension, en l'occurrence la direction longitudinale X.

À titre d'exemple, pour simplifier la description, on considérera que le plan d'extension défini par les directions X et Y est horizontal, sans que cela ne doive être interprété comme une limitation de l'invention dans la mesure où d'autres orientations du flan 12 peuvent être prévues pour l'opération d'éjection. De la sorte, le flan 12 présente une première face 11, qui peut arbitrairement être qualifiée de face supérieure en référence aux figures, et une seconde face opposée 13, qui peut donc être arbitrairement qualifiée de face inférieure.

Le flan 12, en l'occurrence la feuille de carton 10, peut être ainsi transporté selon ce plan d'extension X, Y, par exemple au moyen de pinces de préhension agrippant des bords longitudinaux de la feuille de carton 10.

Dans l'exemple illustré, l'éjection est effectivement réalisée au moyen d'un outil d'appui 24 et d'un outil d'activation 26 qui sont, dans cet exemple, intégrés dans le poste d'éjection 22. L'outil d'appui 24 et l'outil d'activation 26 sont en regard l'un de l'autre. Il est prévu des moyens pour assurer un déplacement relatif entre l'outil d'appui 24 et l'outil d'activation 26 selon une translation de direction Z perpendiculaire au plan d'extension X, Y du flan 12.

Dans l'exemple illustré, le poste d'éjection 22 comporte une platine inférieure 30, et une platine supérieure 32 qui sont toutes les deux parallèles au plan d'extension du flan 12, donc ici horizontales. Un mécanisme d'actionnement, non représenté, comportant par exemple un actionneur électrique, pneumatique ou hydraulique, avec un éventuel mécanisme de transmission, permet d'assurer un déplacement relatif des deux platines 30, 32 selon une direction perpendiculaire au plan d'extension X, Y du flan 12, donc selon la direction Z, considérée par convention comme étant dans cet exemple verticale. La platine inférieure 30 présente une face supérieure sur laquelle on peut venir fixer l'outil d'appui 24 et la platine supérieure 32 présente une face inférieure sur laquelle on peut venir fixer l'outil d'activation 26, les deux outils 24, 26 étant agencés en regard l'un de l'autre et étant amenés l'un vers l'autre par les platines 30, 32 pour, comme on le verra plus tard, opérer une opération de serrage d'un ruban d'éjection 34 contre le flan 12.

En effet, le procédé de découpe et d'éjection selon l'invention met en œuvre un ruban d'éjection 34. Ce ruban d'éjection est destiné à être présenté parallèlement au flan 12, c'est-à-dire dans un plan parallèle au plan d'extension X, Y du flan 12. Comme illustré à la Fig. 4, le ruban d'éjection 34 comporte une couche d'adhésif 38 qui, dans l'exemple de réalisation, est supportée par une couche de support 36.

La couche d'adhésif 38 du ruban d'éjection 34 comporte par exemple un adhésif réactivable, par exemple réactivable à la chaleur. De manière connue, un tel adhésif nécessite, pour adhérer contre une surface, d'être amené à une température supérieure à une température d'activation. En dessous de cette température d'activation, son pouvoir d'adhésion lorsqu'il est amené au contact d'une surface est très limité, ou nul. Au contraire, au- dessus de la température d'activation, il adhère à la surface et cette adhésion est ensuite conservée même lorsque la température de l'adhésif redescend en dessous de la température d'activation. Un tel adhésif réactivable à la chaleur peut comprendre un adhésif thermofusible à base de copolymères EVA. À titre d'exemple, les inventeurs ont mis en œuvre avec succès l'invention en utilisant un ruban d'éjection comprenant une couche d'adhésif formée par une couche de colle commercialisée par la société Henkel Technologies France, 161 rue de Silly, F-92100 Boulogne Billancourt, France, sous la référence « Technomelt Q 3656 FR ». De telles colles présentent généralement une température d'activation qui est comprise entre 80 et 120 degrés. Cependant, d'autres adhésifs peuvent être utilisés, notamment d'autres adhésifs réactivables. Suivant les applications, l'adhésif peut être sélectionné pour avoir une température d'activation supérieure ou inférieure.

En variante, on peut utiliser, à la place d'un adhésif réactivable à la chaleur, un adhésif réactivable à la pression.

Le ruban d'éjection peut comporter entre 10 et 50 grammes par mètre carré d'adhésif, préférentiellement entre 15 et 35 grammes par mètre carré, plus préférentiellement entre 20 et 25 grammes par mètre carré.

Dans l'exemple illustré, le ruban d'éjection 34 comporte une couche de support 36 qui supporte la couche d'adhésif 38 du ruban d'éjection. Une telle couche de support 36 facilite la manipulation du ruban d'éjection et facilite la mise en œuvre du procédé. Par exemple, la couche de support 36 du ruban d'éjection 34 peut comporter une couche de papier. Les inventeurs ont mis en œuvre l'invention avec succès en utilisant notamment, en tant que couche de support 36, une couche de papier kraft, par exemple un papier kraft naturel frictionné commercialisé par la société Gascogne Papier, Quartier De Bel Air, 40200 Mimizan, France, sous la référence « 086 - ADOUR® 2000 », dans sa version de grammage 90 g par mètre carré. Cependant, d'autres types de papier pourraient être utilisés. De même, une couche de support 36 peut être formée de, ou comporter d'autres matériaux. On peut par exemple envisager d'utiliser, pour la réalisation d'une couche de support 36 pour le ruban d'éjection 34, un matériau polymère, par exemple un polyéthylène téréphtalate (PET). Dans l'exemple illustré, le ruban d'éjection 34 présente une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,3 millimètre, par exemple entre 0,1 et 0,15 millimètre.

Le ruban d'éjection 34 est agencé de manière à se présenter avec sa couche d'adhésif 38 du côté la première face 11 du flan 12 et en regard de la première partie 18 du flan 12.

Pour l'opération d'éjection, on amène le ruban d'éjection 34 en continu au-dessus de la feuille de carton 10, donc du flan 12. Ceci est donc opéré après l'opération de découpe de la ligne de découpe 16. Le ruban d'éjection 34 peut se présenter sous la forme d'un rouleau qui est dévidé et guidé pour être amené en position dans le poste d'éjection 22, au-dessus de la première partie 18 du flan 12 que l'on souhaite éjecter.

Ainsi, on amène le flan 12, muni de la ligne de découpe 16, et le ruban d'éjection 34, en regard l'un de l'autre, entre l'outil d'appui 24 et l'outil d'activation 26 qui sont eux-mêmes en regard l'un de l'autre selon la direction perpendiculaire au plan d'extension X, Y du flan 12.

Comme on peut le voir sur les Figs. 3A-3D, l'outil d'activation 26 présente une face active 40 en relief par rapport à une embase 42. Dans l'exemple illustré, l'embase 42 fait partie intégrante de l'outil d'activation 26 et sert d'interface avec la platine supérieure 32. Toutefois, l'embase 42 pourrait être une pièce séparée, ou être encore formée par la platine supérieure 32. La face active 40 de l'outil d'activation 26 est tournée vers le ruban d'éjection 34 et le flan 12. Son relief est délimité par un bord périphérique 44 dont une projection perpendiculaire sur un plan d'extension du flan est inscrite à l'intérieur de la ligne de découpe fermée 16 avec un décalage radial d'activation « drl » vers l'intérieur par rapport à la ligne de découpe 16 qui délimite l'ouverture. Le décalage radial d'activation drl, entre la projection du bord périphérique 44 du relief de la face active 40 de l'outil d'activation 26 et la ligne de découpe fermée 16, est de préférence d'au moins 0,1 mm, plus préférentiellement au moins 0,2 mm sur l'étendue de ce bord périphérique. A l'intérieur du bord périphérique 44, la face active 40 présente une empreinte en creux 46. Cette empreinte en creux forme une concavité par rapport au bord périphérique 44 dans la face active 40. La profondeur de cette empreinte 46 par rapport au bord périphérique 44, selon une direction perpendiculaire au plan d'extension du flan 12, est de préférence comprise entre 0,1 mm et 0,5 mm. Dans un exemple de réalisation, pour un flan de carton 12 présentant une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,4 mm, par exemple d'environ 0,3 mm, l'empreinte 46 peut ainsi présenter une profondeur comprise entre 0,1 et 0,3 mm, par exemple 0,2 mm par rapport au bord périphérique 44.

La face active 40 de l'outil d'activation 26 est destinée à plaquer le ruban d'éjection 34 contre la première face 11 de la première partie 18 du flan 12.

La face active 40, délimitée par son bord périphérique 44, est donc inscrite, en projection perpendiculaire sur le plan d'extension du flan 12, à l'intérieur de la découpe 16. Sur la Fig. 3A, on a illustré que, en section par un plan perpendiculaire au plan d'extension, la dimension Dl, qui sépare les deux points opposés, dans cette section, du bord périphérique 44 de la face active 40, est inférieure à la dimension D entre les deux points opposés, dans cette section, de l'ouverture délimitée par la ligne de découpe fermée 16. De préférence, la face active 40 est centrée par rapport à l'ouverture et, comme illustré sur la Fig. 1, le décalage radial d'activation drl est de préférence constant sur tout le contour de l'ouverture 16 et de la face active 40. Dans un tel cas, ces dimensions sont reliées par la relation D = Dl + 2 x drl.

Dans les modes de réalisation dans lesquels on utilise un ruban d'éjection comportant un adhésif réactivable à la chaleur, l'un au moins de l'outil d'activation 26 ou de l'outil d'appui est, au moins lors de l'étape de serrage, chauffé à une température supérieure à la température d'activation de l'adhésif, par exemple à une température supérieure à 80°C, plus préférentiel lement supérieure à 120°C. Par exemple, l'outil d'activation 26 comporte des moyens de chauffage de la face active 40, ou tout du moins d'une partie de celle-ci, notamment son bord périphérique 44. Les moyens de chauffage peuvent par exemple être réalisés sous la forme d'une résistance intégrée ou accolée à l'outil 26 ou à la platine supérieure 32, en prévoyant alors de préférence de réaliser la platine et l'outil en des matériaux ayant une bonne conductivité de la chaleur, par exemple en métal. L'outil d'activation 26 est par exemple réalisé en laiton. Les moyens de chauffage pourraient faire appel à un chauffage par induction. Les moyens de chauffage peuvent comprendre un circuit de circulation d'un fluide chaud, intégré ou accolé à l'outil d'activation 26 ou à la platine supérieure 32. On peut par ailleurs prévoir des moyens de chauffage indirect, externes, assurant un chauffage de la face active 40 par l'extérieur, par exemple un chauffage infrarouge ou un flux d'air chaud.

Dans le procédé selon l'invention, l'outil d'activation 26 coopère avec l'outil d'appui 24 pour serrer le ruban d'éjection 34 contre le flan 12.

L'outil d'appui 24 présente un bossage 48 en excroissance vers le flan 12 par rapport à une surface périphérique 50 tournée vers le flan. Dans l'exemple illustré, la surface périphérique 50 est celle d'une collerette plane entourant le bossage, appartenant à l'outil d'appui 24, et formant une interface de fixation de l'outil 24 sur la platine inférieure 30. Cependant, la collerette plane pourrait être une pièce séparée de l'outil 24. Selon encore une autre variante, la surface périphérique 50 pourrait être un élément de surface de la platine inférieure 30.

Le bossage 48 de l'outil d'appui 24 présente un contour 52 par rapport à la surface périphérique 50. Une projection perpendiculaire du contour 52 du bossage 48 sur le plan d'extension du flan 12 est inscrite à l'intérieur de la projection perpendiculaire du bord périphérique 44 de l'outil d'activation 26 sur ce plan, avec un décalage radial d'appui « dr2 » vers l'intérieur. Le décalage radial d'appui dr2 entre les projections perpendiculaires sur le plan d'extension d'une part du flan du contour 52 du bossage 48 de l'outil d'appui 24 et d'autre part du bord périphérique 44 du relief de la face active 40 de l'outil d'activation 26, est de préférence d'au moins 0,1 mm, plus préférentiellement au moins 0,2 mm sur l'étendue de ce bord périphérique 44. Dans l'exemple illustré, le contour 52 est un contour inférieur défini au pied du bossage 48, à sa jonction avec la surface périphérique 50. Les relations ci-dessous sont en tous cas respectées si on considère le contour supérieur du bossage qui correspond au bord périphérique de la surface supérieure du bossage qui entre effectivement en contact avec le flan 12. Dans l'exemple illustré, cette surface est plane.

Sur la Fig. 3A, on a illustré que, en section par un plan perpendiculaire au plan d'extension, la dimension D2 qui sépare, dans une section, les deux points opposés du contour 52 du bossage 48 de l'outil d'appui est inférieure à la dimension Dl qui sépare, dans la même section, les deux points opposés du bord périphérique 44 de la face active 40 de l'outil d'activation 26. De préférence, le bossage 48 est centré par rapport à la face active 40 et, comme illustré sur la Fig. 1, le décalage radial d'activation « dr2 » est de préférence constant sur tout le contour du bossage 48 et de la face active 40. Dans un tel cas, ces dimensions sont reliées par la relation Dl = D2 + 2 x dr2.

Dans l'exemple illustré, le contour 52 est un contour inférieur défini au pied du bossage 48, à sa jonction avec la surface périphérique 50. Les relations ci-dessous sont en tous cas respectées si on considère le contour supérieur du bossage qui correspond au bord périphérique de la surface supérieure du bossage qui entre effectivement en contact avec le flan 12. Dans l'exemple illustré, cette surface supérieure est plane, mais elle pourrait être bombée.

La hauteur maximale du bossage 48 par rapport à la surface périphérique 50 de l'outil d'appui 24 est de préférence supérieure à 0,5 mm. En effet, en-dessous d'une telle distance, il est apparu que l'éjection de la première partie 18 du flan 12 pouvait ne pas être complètement assurée, avec notamment un risque de délaminage du carton. Dans un exemple de réalisation dans lequel le flan de carton 12 présente une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,4 mm, par exemple d'environ 0,3 mm, la hauteur maximale du bossage 48 par rapport à la surface périphérique 50 de l'outil d'appui 24 est par exemple comprise entre 0,8 et 1,2 mm, notamment d'environ 1 mm. Dans le procédé, on serre la première partie 18 du flan 12 et le ruban d'éjection 34 en regard l'un de l'autre entre l'outil d'appui 24 et l'outil d'activation 26, qui sont aussi en regard l'un de l'autre, de manière à coller le ruban d'éjection 34 exclusivement sur la première partie 18 du flan 12.

Ceci est assuré notamment par le fait que les outils d'appui 24 et d'activation 26 sont dimensionnés de manière que leurs surfaces actives respectives, qui viennent en contact respectivement avec la seconde face 13, ici inférieure, du flan 12, et avec le ruban d'éjection 34, sont toutes les deux de plus petites dimensions que l'ouverture délimitée la ligne de découpe 16, donc de plus petites dimensions que la première partie 18 du flan 12. Ainsi, l'activation du collage, que ce soit par pression ou par chaleur ou par une combinaison des deux, ne se fait qu'au sein du contour de la face active 40 de l'outil d'activation, donc uniquement au contact de la première partie 18 du flan 12.

De préférence, on s'assure que, comme cela est illustré à la Fig. 3B, l'outil d'appui 24 entre en contact avec la seconde face 13 du flan 12 avant que le ruban d'éjection 34 soit serré contre la première face 11 du flan par l'outil d'activation 26. Ceci est assuré en maîtrisant le déplacement relatif de l'outil d'appui 24, de l'outil d'activation 26 et du flan 12. Dans l'exemple illustré, le mouvement relatif est ainsi, dans une première étape de l'étape de serrage, assuré par un déplacement relatif entre l'outil 24 et le flan 12. On voit ici que cela est réalisé sous la forme d'un déplacement en translation de la platine inférieure 30, selon la direction perpendiculaire au plan d'extension du flan 12, en direction du flan 12, le flan 12 et la platine supérieure 32 restant immobiles. Cependant, le même mouvement relatif peut être obtenu différemment, par exemple en déplaçant le flan vers l'outil d'appui.

Lorsque l'outil d'appui 24 entre en contact avec la seconde face 13 de la première partie 18 du flan 12, il provoque une amorce de soulèvement de cette première partie 18 par rapport à la seconde partie 20 du flan 12.

Encore plus préférentiellement, on prévoira que, comme cela est illustré sur la Fig. 3B, ce contact entre l'outil d'appui 24 et la seconde face 13 du flan 12 se produit avant que la face active 40 de l'outil d'activation 26 n'entre en contact avec le ruban d'éjection 34. Notamment, on peut prévoir un contre-appui élastique 54, agencé, par rapport à l'outil d'appui 24, du côté opposé de l'ensemble formé par le flan 12 et le ruban d'éjection 34, donc du côté de l'outil d'activation 26. Ce contre-appui élastique 54 est agencé de préférence de manière à être situé à l'extérieur du périmètre la ligne de découpe fermée 16 qui délimite l'ouverture, donc radialement vers l'extérieur autour de la face active 40 de l'outil d'activation 26. Ce contre- appui élastique 54 peut être porté par la platine supérieure 32, ou par une autre partie du poste d'éjection 22. Ce contre-appui élastique 54 est agencé pour entrer en contact avec l'ensemble formé par le flan 12 et le ruban d'éjection 34 avant que cet ensemble ne soit serré entre l'outil d'activation et l'outil d'appui 24. Ainsi, dans un état de repos du contre-appui élastique 54, la face active 40 de l'outil d'activation 26 se situe en retrait, plus éloigné du flan 12, par rapport à une face inférieure du contre-appui élastique 54.

Avec une telle disposition, on voit que, de plus, le contre-appui élastique 54 tend à plaquer le ruban d'éjection 34 contre la première face 11 du flan 12, toujours à l'extérieur du périmètre de l'ouverture définie par la ligne de découpe fermée 16.

Le contre-appui élastique 54 peut être agencé pour s'étendre tout autour de l'outil d'activation 26, de manière continue. A contrario, on peut prévoir que le contre-appui élastique soit agencé sous la forme d'éléments ponctuels répartis autour de l'outil d'activation 26.

Le contre-appui élastique 54 peut être réalisé par exemple sous la forme d'un anneau ou de plots de matériau alvéolaire, par exemple de mousse, notamment un mousse polymère, ou sous la forme d'un anneau ou de plots rigides montés sur ressort.

Le contre-appui élastique 54 est de préférence réalisé, au moins en partie, en matériau isolant thermiquement, notamment un matériau ayant une conductivité thermique inférieure à 1 Wm K .

La Fig. 3C illustre le moment où la première partie 18 du flan 12 et la partie correspondante du ruban d'éjection 34 se trouvent serrées entre l'outil d'appui 24 et l'outil d'activation 26. Ceci permet d'assurer un contact étroit entre le ruban 34 et la première partie 18 du flan 12. De plus, le contact du ruban 34 avec l'outil d'activation 26 permet, le cas échéant, de réactiver l'adhésif du ruban d'éjection 34. On assure ainsi une adhésion suffisante entre le ruban d'éjection 34 et la première partie du flan 12. A contrario, tout éventuel contact entre le ruban 34 et la seconde partie 20 du flan 12, à l'extérieur de la ligne de découpe fermée 16, se fait à une pression et/ou à une température insuffisante pour permettre une adhésion du ruban d'éjection 34 sur la seconde partie 20.

Par ailleurs, la concavité de la face active 40 de l'outil d'activation 26, combiné avec le fait que, comme expliqué plus haut, le bossage 48 de l'outil d'appui 24 est plus petit que la face active 40, la projection du contour 52 étant inscrite à l'intérieur de celle du bord périphérique 44 de la face active 40, tend à provoquer une déformation de la première partie 18 du flan 12 qui se trouve serrée entre les deux outils 24, 26. Cette déformation, en dôme, tend à écarter les bords de la première partie 18 du flan 12 par rapport aux bords de la seconde partie 20 du flan 12, ce qui tend à libérer les deux parties 18, 20 l'une de l'autre.

On a illustré à la Fig. 3D que, après avoir serré la première partie 18 du flan 12 et le ruban d'éjection 34 entre l'outil d'appui 24 et l'outil d'activation 26, on sépare le ruban d'éjection 34 de la seconde partie 20 du flan 12. Cette séparation est permise notamment par l'absence d'adhésion entre le ruban d'éjection 34 et cette seconde partie 20 du flan 12. En revanche, en écartant le ruban d'éjection 34 du flan 12, la première partie 10 du flan 12 est séparée de la seconde partie 20 du flan 12 en restant collée au ruban d'activation 34.

Cette séparation est effectuée après écartement de l'outil d'appui 24 par rapport à l'outil d'activation 26. Cette séparation peut avoir lieu au moment de l'écartement des deux outils ou pendant ou après avoir déplacé le ruban et le flan 12 par rapport aux outils selon la direction longitudinale X.

Dans l'exemple, on a illustré la réalisation d'une découpe et l'éjection de la partie du flan correspondant à cette découpe. Dans le cas de la réalisation de plusieurs découpes d'ouvertures décalées l'une de l'autre selon une direction perpendiculaire à la direction de translation X de la machine, on peut prévoir de mettre en œuvre plusieurs rubans d'éjection distincts, décalés l'un de l'autre selon la direction perpendiculaire à la direction de translation machine, chaque ruban étant associé à un outil d'appui 24 et un outil d'activation 26 agencés de manière correspondante.

L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.