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Title:
DEVICE FOR TREATING A PLATE-SHAPED ELEMENT, TREATMENT UNIT, AND MACHINE FOR MANUFACTURING PACKAGING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/029768
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for treating a plate-shaped element (35), which is to be mounted at a lateral side of a machine (33) for manufacturing packaging, wherein the element (35), which moves at an operating speed, includes a hub (52) that rotates (R) relative to a substantially horizontal and transverse rotational pin (53), two tools (57, 58) that are mounted on the hub (52) and capable of treating the element (35) in a respective treatment position, driving means capable of rotating (R) the hub (52) and the two tools (57, 58), and a counter-tool (64) that rotates (C) relative to a substantially horizontal and transverse rotational pin that is parallel to the rotational pin (53) of the hub (52), the element (35) being inserted between the tools (57, 58) and the counter-tool (64). The rotating (R) speed (V) of the hub (52) varies during a rotation cycle of the hub (52), while having two constant-speed phases (67, 68), said constant speed being substantially equal to the operating speed, wherein, during said phases, each of the tools (57, 58) is in the treatment position for consecutively treating the element (35), and at least one variable-speed phase (69, 71, 72, 74), during which each of the two tools (57, 58) is in an intermediate position between the respective treatment positions of each of the two tools (57, 58), so as to form a front side-treatment position and a back side-treatment position on the element (35).

Inventors:
LOOTVOET THOMAS (FR)
BOUDRY OLIVIER (FR)
Application Number:
PCT/EP2012/003584
Publication Date:
March 07, 2013
Filing Date:
August 24, 2012
Export Citation:
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Assignee:
BOBST LYON (FR)
LOOTVOET THOMAS (FR)
BOUDRY OLIVIER (FR)
International Classes:
B31B50/25
Domestic Patent References:
WO2002002305A12002-01-10
WO2002002305A12002-01-10
Foreign References:
GB915555A1963-01-16
EP0539254A11993-04-28
EP1247625A22002-10-09
GB2411142A2005-08-24
Other References:
See also references of EP 2750874A1
Attorney, Agent or Firm:
POIRIER, Jean-Michel (CH)
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Claims:
REVENDICATIONS

Dispositif pour traiter un élément en plaque (35), monté au niveau d'un côté latéral d'une machine de fabrication d'emballage (33), l'élément (35) défilant à une vitesse de fonctionnement, comprenant

- un moyeu (52), tournant (R) par rapport à un axe de rotation sensiblement horizontal et transversal (53),

- deux outils (57, 58), montés sur le moyeu (52), et aptes à traiter l'élément (35) dans une position de traitement respective, et

- des moyens d'entraînement, aptes à entraîner en rotation (R) le moyeu (52) et les deux outils (57, 58), et

- un contre-outil (64), tournant (C) par rapport à un axe de rotation sensiblement horizontal, transversal et parallèle à l'axe de rotation (53) du moyeu (52), l'élément (35) étant engagé entre les outils (57, 58) et le contre- outil (64),

caractérisé en ce qu'une vitesse (V) de rotation (R) du moyeu (52) varie au cours d'un cycle de rotation du moyeu (52), en présentant

- deux phases à vitesse constante (67, 68), sensiblement égale à la vitesse de fonctionnement, et pendant lesquelles chacun des deux outils (57, 58) se trouve dans la position de traitement pour traiter successivement l'élément (35), et

- au moins une phase à vitesse variable (69, 71 , 72, 74), pendant laquelle chacun des deux outils (57, 58) se trouve dans une position intermédiaire entre les positions de traitement respectives de chacun des deux outils (57, 58),

de façon à réaliser une position de traitement latérale avant et une position de traitement latérale arrière sur l'élément (35). 2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la vitesse (V) de rotation (R) du moyeu (52) varie en présentant successivement une phase d'accélération (69, 82), et une phase de décélération (71 , 83), intercalées entre les deux phases à vitesse constante (67, 68). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la vitesse (V) de rotation (R) du moyeu (52) varie en présentant une phase intermédiaire à vitesse constante (76, 81), intercalée entre les deux phases à vitesse constante (67, 68).

Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vitesse (V) de rotation (R) du moyeu (52) varie en présentant successivement une phase de décélération (72, 77), et une phase d'accélération (74, 78), intercalées entre les deux phases à vitesse constante (67, 68).

Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vitesse (V) de rotation (R) du moyeu (52) varie en présentant successivement une phase de décélération (72, 77), une phase d'arrêt (73, 79), et une phase d'accélération (74, 78), intercalées entre les deux phases à vitesse constante (67, 68).

Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux phases à vitesse constante sont formées par une première phase (67) pendant laquelle le premier outil (57) se trouve dans la position de traitement, et une deuxième phase (68) pendant laquelle le deuxième outil (58) se trouve dans la position de traitement d'un premier cycle de rotation du moyeu (52).

Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux phases à vitesse constante sont formées par une deuxième phase (68) pendant laquelle le deuxième outil (58) se trouve dans la position de traitement d'un premier cycle de rotation du moyeu (52), et une première phase (67) pendant laquelle le premier outil (57) se trouve dans la position de traitement, d'un deuxième cycle de rotation du moyeu (52) qui suit le premier cycle.

Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyeu (52) et les deux outils (57, 58) sont en porte-à-faux au dessus de l'élément (35).

Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux outils (57, 58) sont disposés radialement l'un par rapport à l'autre selon un angle (a) sensiblement inférieur à 180°, de préférence sensiblement égal à 100°.

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux outils (57, 58) sont montés chacun à l'extrémité d'un bras (54, 56), solidarisé au moyeu (52), et en ce que chacun des deux bras (54, 56) se prolonge diamétralement par un bras formant contrepoids (59, 61 , 62, 63).

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une vitesse de rotation (C) du contre-outil (64) est sensiblement égale à la vitesse de fonctionnement.

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contre-outil (64) est un cylindre présentant un revêtement (66) en un matériau prévu avec des caractéristiques de souplesse, de façon à ce que les deux outils (57, 58) viennent s'y engager.

13. Unité pour traiter des éléments en plaque, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif (51 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, monté au niveau d'une section de refoulage (43). 14. Machine pour fabriquer des emballages à partir d'éléments en plaque, caractérisée en ce qu'elle comprend une unité pour traiter des éléments en plaque selon la revendication 13, intercalée entre une unité d'impression et une unité de pliage-collage.

Description:
DISPOSITIF POUR TRAITER UN ÉLÉMENT EN PLAQUE. UNITÉ DE TRAITEMENT ET MACHINE DE FABRICATION D'EMBALLAGE La présente invention concerne un dispositif pour traiter un élément en plaque dans une machine de fabrication d'emballage. L'invention se rapporte à une unité pour traiter des éléments en plaque comprenant un tel dispositif de traitement. L'invention concerne également une machine pour fabriquer des emballages à partir d'éléments en plaque comprenant une unité de traitement équipée avec un tel dispositif de traitement.

Dans l'industrie de l'emballage, une machine de fabrication d'emballage est communément employée afin d'assurer la confection de boîtes ou de caisses en carton, par exemple en carton ondulé. Des éléments en plaque sous la forme de feuilles de carton sont introduits successivement dans la machine, avancent en continu dans la direction d'entraînement. Ils sont automatiquement imprimés par flexographie, découpés et refoulés, pliés et assemblés par collage, de façon à former les caisses.

Dans les machines dites « transversales », par exemple celles décrites dans le document WO- 02/02.305 les découpes ou les plis, au moins pour leur majorité, sont pratiqués transversalement par rapport à la direction d'avancement des feuilles dans la machine. Dans ces machines transversales, les différents outils de découpe et de refoulage sont portés par des poutres qui sont disposées transversalement par rapport au sens d'avancement des feuilles et qui peuvent être déplacées verticalement entre une position de travail et une position de retrait. Divers outils peuvent être montés sur les poutres, ce qui permet de fabriquer des emballages variés.

Dans les machines dites « longitudinales », par exemple celles décrites dans le document EP- 0.539.254, la majorité des plis et des découpes sont pratiqués dans la direction d'avancement des feuilles dans la machine. Les machines longitudinales atteignent des cadences de fabrication élevées. Les différentes étapes de fabrication sont réalisées par des cylindres tournant à vitesse élevée. La développée de chaque cylindre détermine la longueur des feuilles qu'il est possible de traiter dans la machine. Il en résulte qu'avec une machine longitudinale donnée, des emballages peuvent être fabriqués avec une longueur qui varie dans une plage étroite, déterminée par les développées minimale et maximale de la machine.

La machine longitudinale comprend ainsi une unité de traitement équipée avec un outillage de traitement, connue sous la dénomination de slotter. L'unité de traitement se trouve entre une unité d'impression et une unité de pliage-collage. L'outillage traite l'élément en plaque déjà imprimé et le transforme en une découpe prête à être pliée et collée.

L'outillage de traitement est formé avec des outils de découpe rotatifs à lames espacées latéralement et agencées de façon à créer les refentes au niveau et à partir des bords avant et arrière de l'élément en plaque. L'outillage de traitement est également formé avec des outils de refoulage rotatifs espacés latéralement et agencés de façon à créer les lignes de pliage sur l'élément en plaque. Ces outils sont portés par plusieurs arbres porteurs transversaux chacun étant entraînés en rotation par des moteurs d'arbre. Ces outils coopèrent chacun avec un contre-outil placé sur un arbre porteur transversal parallèle, les éléments en plaque défilant entre les outils et les contre-outils.

Des moyens d'entraînement entraînent les éléments en plaque à une vitesse d'entraînement appelée également vitesse de fonctionnement, qui est sensiblement constante entre l'entrée et la sortie de la machine. La machine comporte une unité de commande apte à commander les moteurs d'arbre, de sorte que, pour le traitement de cet élément en plaque, l'outillage se trouve au contact d'une région prédéterminée de l'élément en plaque et est animé d'une vitesse de traitement dont la composante tangentielle est égale à la vitesse d'entraînement. De telles machines atteignent des cadences de fabrication élevées, par exemple de l'ordre de vingt mille caisses à l'heure.

En raison de la forme de la caisse, il est également nécessaire de pratiquer des découpes dans le sens transversal par rapport à la direction d'entraînement de l'élément en plaque. L'élément en plaque comprend en effet une patte latérale de collage découpée et formant un prolongement des quatre panneaux centraux formant les quatre faces de la caisse. Après pliage, cette patte est collée au panneau opposé, ce qui sert à fermer la caisse.

La patte doit donc être découpée dans l'unité de traitement, avec une première refente à partir du bord arrière, une deuxième refente à partir du bord avant, et deux coupes transversales avant et arrière à partir du bord latéral.

Etat de la technique

Le document EP- 1.247.625 décrit un dispositif monté dans une machine à refendre pour la réalisation de boîtes d'emballage. Le dispositif sert à découper une patte dans un élément en plaque. Le dispositif comprend deux arbres transversaux supérieurs parallèles entre eux. A l'extrémité de chacun des arbres est montée une lame de découpe. Les lames sont orientées transversalement de manière inclinées, de façon à assurer la coupe en biais souhaitée. La lame amont coupe l'arrière de la patte et la lame aval coupe l'avant de la patte. La découpe avant et arrière est simultanée, les lames étant parallèles entre elles au moment de la découpe.

A chacune des deux lames correspond un contre-outil sous la forme d'un cylindre recouvert de caoutchouc. Les deux contre-outils sont montés sur deux arbres inférieurs transversaux parallèles entre eux. L'élément en plaque est entraîné, passe entre les lames et le contre-outil et la patte est découpée. Les deux arbres des deux lames et les deux arbres des deux contre-outils sont entraînés en rotation par un seul moteur et une courroie crantée.

Cependant, avec un tel dispositif, la longueur de la patte est toujours définie par l'écartement entre les deux lames et ainsi entre les deux arbres porteurs. Le changement de format de caisse et ainsi de dimensions de patte nécessite un démontage complet et un remontage du dispositif avec la nouvelle position des arbres et des lames de découpe. Cet arrêt de la machine pour un changement de travail diminue considérablement la productivité globale. De plus, l'entraînement simultané des deux lames et des deux contre-outils conduit à une inertie importante, ce qui limite la vitesse de fonctionnement du dispositif et de la machine de réalisation de boîtes.

On connaît d'après le document GB- 2.411.142 un dispositif de découpage rotatif dans une machine de production de caisses. Le dispositif découpe une patte de collage dans un élément en plaque apte à former par la suite une caisse. Le dispositif comprend une paire d'arbres disposés l'un au-dessus de l'autre, l'élément défilant entre les deux arbres. Les arbres possèdent chacun une paire de couteaux montés au niveau de leur extrémité proximale. Les deux couteaux sont montés en opposition à 180° l'un de l'autre sur le même arbre.

Les deux arbres sont entraînés de manière synchrone, de façon à ce que les deux couteaux coopèrent entre eux pour réaliser la découpe par cisaillement. L'un des deux couteaux de l'arbre supérieur entaille la face supérieure de l'élément et l'un des deux couteaux de l'arbre inférieur entaille simultanément la face inférieure de l'élément. Une rotation complète des deux arbres permet de réaliser les deux coupes avant et arrière.

Un détecteur de bord avant de la découpe et un régulateur permettent de commander le timing pour des rotations partielles, d'une position neutre avec les couteaux à l'horizontale vers une position de découpe avec les couteaux à la verticale, et ainsi de suite en effectuant à chaque fois des quarts de tour.

Cependant, avec un tel dispositif, la longueur de la patte est toujours définie par la longueur en développé du demi-périmètre existant entre les deux lames d'un même arbre. Le changement de format de caisse et ainsi de dimensions de patte nécessite un démontage complet et un remontage du dispositif avec un nouvel arbre ou un nouveau moyeu pour augmenter le périmètre. Ce temps d'arrêt important pour changer de travail s'avère coûteux car pendant ce temps, toute la production de la machine est . arrêtée.

De plus, la précision de la coupe de la patte n'est pas garantie, en raison des arrêts rapides du moteur et des lames en position neutre, puis des redémarrages jusqu'à la position de coupe. La cinématique entre la lame supérieure et la lame inférieure génère trop d'inertie, ce qui est incompatible avec des vitesses de fonctionnement élevées et ce qui limite les longueurs de patte possibles.

Exposé de l'invention

Un objectif principal de la présente invention consiste à mettre au point un dispositif permettant de traiter un élément en plaque dans une machine de fabrication d'emballage. Un deuxième objectif est de réaliser un dispositif muni de deux outils de traitement, chacun des deux outils traitant successivement l'élément en plaque. Un troisième objectif est de prévoir un dispositif qui permette de traiter des éléments en plaque de toutes dimensions et de réaliser notamment des pattes de collage. Un quatrième objectif est de résoudre les problèmes techniques mentionnés pour les documents de l'état de la technique. Un cinquième objectif est de placer un dispositif de traitement dans une unité de traitement d'éléments en plaque. Un autre objectif encore est celui de réussir à monter une unité de traitement équipée avec un tel dispositif de traitement dans une machine de fabrication d'emballage.

Un dispositif pour traiter un élément en plaque est monté au niveau d'un côté latéral d'une machine de fabrication d'emballage, l'élément en plaque défilant à une vitesse de fonctionnement. Le dispositif comprend:

- un moyeu, tournant par rapport à un axe de rotation sensiblement horizontal et transversal,

- deux outils, montés sur le moyeu, les deux outils étant aptes à traiter l'élément en plaque dans une position de traitement respective, et

- des moyens d'entraînement, aptes à entraîner en rotation le moyeu et les deux outils, et

- un contre-outil, tournant par rapport à un axe de rotation sensiblement horizontal, transversal et parallèle à l'axe de rotation du moyeu, l'élément en plaque étant engagé entre les deux outils et le contre-outil.

Conformément à un aspect de la présente invention, le dispositif est caractérisé en ce qu'une vitesse de rotation du moyeu varie au cours d'un cycle de rotation du moyeu, en présentant:

- deux phases à vitesse constante, sensiblement égale à la vitesse de fonctionnement, et pendant lesquelles chacun des deux outils se trouve dans la position de traitement pour traiter successivement l'élément en plaque, et

- au moins une phase à vitesse variable, pendant laquelle chacun des deux outils se trouve dans une position intermédiaire entre les positions de traitement respectives de chacun des deux outils,

de façon à réaliser une position de traitement latérale avant et une position de traitement latérale arrière sur l'élément en plaque. Autrement dit, en changeant la vitesse au cours d'un cycle de traitement, le dispositif permet de traiter des éléments en plaque avec différentes dimensions. L'accélération du moyeu du dispositif et ainsi des outils de traitement est ajustée en fonction des dimensions souhaitées entre les deux zones de traitement de l'élément en plaque. Le moyeu avec ses deux outils accélère puis décélère pour arriver à la vitesse de défilement de l'élément en plaque qui est la vitesse de fonctionnement de la machine. Cette vitesse est optimale et est celle à laquelle chacun des deux outils traite l'élément en plaque.

La vitesse de rotation présente une première phase à vitesse constante, sensiblement égale à la vitesse de l'élément en plaque, et pendant laquelle le premier outil réalise un premier traitement de l'élément en plaque. La vitesse de rotation présente une deuxième phase à vitesse constante, sensiblement égale à la vitesse de l'élément en plaque, et pendant laquelle le deuxième outil réalise un deuxième traitement de l'élément en plaque.

La vitesse de rotation varie entre la première phase à vitesse constante et la deuxième phase à vitesse constante dans un même cycle de rotation des outils, et/ou entre la deuxième phase à vitesse constante dans un premier cycle de rotation des outils et la première phase à vitesse constante dans un deuxième cycle de rotation des outils qui suit le premier cycle.

Cette variation de vitesse du moyeu porteur des deux outils permet tout d'abord de positionner exactement le premier outil à sa position souhaitée pour réaliser le premier traitement de l'élément en plaque, puis de positionner exactement le deuxième outil pour réaliser le deuxième traitement de l'élément en plaque. L'accélération ou la décélération du moyeu porteur des deux outils permet de rattraper respectivement le retard ou l'avance pris par chacun des deux outils par rapport à la vitesse de défilement constante de l'élément. Le réglage des différentes vitesses permet de synchroniser l'arrivée de l'élément en plaque avec le traitement par le premier outil puis le traitement par le deuxième outil, ce qui permet le réglage de la distance entre les deux traitements sur l'élément. Le dispositif permet d'obtenir des cadences élevées de traitement des éléments.

De part la position du dispositif au niveau d'un côté latéral d'une machine de fabrication d'emballage, le traitement ne se fait qu'au niveau d'une extrémité de l'élément. Il est inutile d'avoir un réglage de l'écartement entre les deux outils. L'adaptation au format des éléments devant être traités se fait par réglage des paramètres de vitesse. Les paramètres et les phases de vitesse donnent l'écartement entre les deux positions de traitement sur l'élément. Le dispositif de traitement est indépendant de l'entraînement des éléments devant être traités.

Dans un autre aspect de l'invention, une unité pour traiter des éléments en plaque est caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif pour traiter un élément en plaque présentant une ou plusieurs caractéristiques techniques décrites et revendiquées ci-dessous, monté au niveau d'un côté latéral d'une section de refoulage.

Selon un autre aspect encore de l'invention, une machine pour fabriquer des emballages à partir d'éléments en plaque est caractérisée en ce qu'elle comprend une unité pour traiter des éléments en plaque présentant une ou plusieurs caractéristiques techniques décrites et revendiquées ci-dessous, intercalée entre une unité d'impression et une unité de pliage-collage. La machine et ainsi l'unité sont de type longitudinale.

La direction longitudinale est définie en faisant référence au sens de défilement ou d'entraînement des éléments en plaque dans la machine, dans l'unité de traitement et dans le dispositif, selon leur axe longitudinal médian. La direction transversale est définie comme étant la direction perpendiculaire à la direction de défilement des éléments en plaque. Les positions amont et aval de la machine et de l'unité sont définies par rapport à la direction longitudinale et au sens de défilement de l'élément à partir du margeur en entrée machine jusqu'à la sortie machine. Les positions avant et arrière sur l'élément sont définies par rapport à la direction longitudinale et au sens de défilement de l'élément. Les positions proximales et distales de l'élément sont définies par rapport au côté conducteur et au côté opposé conducteur de la machine lors du défilement de l'élément. Brève description des dessins

L'invention sera bien comprise et ses divers avantages et différentes caractéristiques ressortiront mieux lors de la description suivante, de l'exemple non limitatif de réalisation, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels:

- la Figure 1 représente une vue du dessus d'une découpe réalisée par une machine de fabrication d'emballage ;

- la Figure 2 représente une vue latérale d'une unité de découpe comprenant un dispositif selon l'invention ;

- les Figures 3 à 8 représentent des vues latérales partielles, montrant les différentes positions du dispositif au cours d'un cycle de rotation ; et

- les Figures 9 à 14 représentent différentes courbes de vitesse du dispositif en fonction du cycle de rotation. Exposé détaillé des modes de réalisation préférés

Une découpe de carton 1 , telle que celle illustrée en Figure 1 , est destinée à former une caisse. Avant pliage, la découpe 1 est formée de quatre parties adjacentes

2, 3, 4 et 5 s'étendant entre deux bords opposés latéraux parallèles à la direction de défilement (Flèche T dans les Figures 1 à 8) de la découpe 1 dans la machine. La découpe 1 est pliée de façon à ce que la partie d'extrémité distale 2 et la partie d'extrémité proximale 5 adjacentes aux deux bords opposés de la découpe 1 soient placées sur les deux parties centrales 3 et 4.

Quatre lignes de pliage longitudinales parallèles 6, s'étendant longitudinalement et deux lignes de pliage transversales parallèles arrière 7 et avant 8, s'étendant transversalement à la direction de défilement T de la découpe 1 , divisent chaque partie

2, 3, 4 et 5 respectivement en un panneau 9, 11 , 12 et 13.

Les quatre panneaux 9, 11 , 12 et 13 sont destinés à former les quatre parois latérales de la caisse. Chacun des quatre panneaux 9, 11 , 12 et 13 est attenant à deux rabats arrière et avant, respectivement 14 et 16, 17 et 18, 19 et 21 , 22 et 23. Les rabats 14, 16, 17, 18, 19, 21 , 22 et 23 sont destinés à fermer les faces supérieure et inférieure de cette caisse.

Une coupe de rive 24 forme le bord distal de la partie d'extrémité distale 2 et ainsi le panneau distal 9 de la découpe. Des refentes parallèles longitudinales arrières

25 sont découpées à partir du bord transversal arrière de la découpe 1 et séparent les rabats 14, 17, 19 et 22 adjacents à la ligne de pliage arrière 7. Des refentes parallèles longitudinales avants 26 sont découpées à partir du bord transversal avant de la découpe 1 et séparent les rabats 16, 18, 21 et 23 adjacents à la ligne de pliage avant 8.

Pour maintenir la caisse assemblée après le pliage, le panneau d'extrémité distal 9 est collé au panneau d'extrémité proximal 13. Pour ce faire, le panneau d'extrémité proximal 13 présente un onglet ou patte de collage 27 qui dépasse du bord latéral proximal de la découpe 1. Lors du pliage, le panneau d'extrémité distal 9 est plié après le panneau d'extrémité proximal 13, de sorte que la patte 27 est recouverte par le panneau d'extrémité distale 9. La patte 27 est repliée et sa face inférieure est enduite de. colle. Les deux panneaux d'extrémités 9 et 13 de la découpe 1 sont fixés l'un à l'autre, après rabattement de ces panneaux d'extrémités 9 et 13 l'un sur l'autre, et collage de la patte 27 sur le panneau d'extrémité distale 9 réunissant ainsi les quatre parois latérales 9, 11, 12 et 13 de la caisse.

La patte 27 est obtenue en étant isolée par coupe du reste de la découpe 1. Pour ce faire, la refente proximale arrière 25 est découpée à partir du bord transversal arrière de la découpe 1 en étant parallèle aux refentes arrières 25. Une coupe arrière 31 est réalisée sensiblement en biais à partir du bord longitudinal proximal et jusqu'à l'extrémité de la refente proximale arrière 25. La refente proximale avant 26 est découpée à partir du bord transversal avant de la découpe 1 en étant parallèle aux refentes avants 26. Une coupe avant 32 est réalisée sensiblement en biais à partir du bord longitudinal proximal jusqu'à la refente proximale avant 26.

Un élément en plaque, tel qu'une feuilles de carton ondulé 35 est imprimée et découpée obtenir la découpe 1. La découpe 1 est ensuite pliée et collée pour obtenir une caisse. Pour ce faire, une machine de fabrication d'emballage de type longitudinale 33 comprend de préférence un margeur (non représenté) pour les feuilles 35. Une unité d'impression par exemple par flexographie (non représentée) est montée en aval à la suite du margeur. Une unité de découpe des feuilles 35 (non représentée) pour l'obtention de formes spéciales ou de poignées est montée en aval à la suite de l'unité d'impression. Une unité de traitement 34 des feuilles 35 ou slotter (voir Figure 2) est montée en aval à la suite de l'unité de découpe. Une unité de pliage-collage des découpes 1 (non représentée) est montée en aval à la suite de l'unité de traitement 34. Et une sortie machine pour les caisses (non représentée) est montée en aval à la suite de l'unité de pliage-collage.

L'unité de traitement 34 traite des feuilles imprimées 35 sortant de l'unité d'impression et les transforme en découpes 1. L'unité de traitement 34 est munie de différents outillages qui comprennent des outils à découper ou couteaux qui forment la coupe de rive 24, les refentes 25 et 26, et les coupes 31 et 32, et des outils à refouler ou refouleurs qui forment les lignes de pliage longitudinales 6. Il est à noter que les lignes de pliage transversales 7 et 8 sont réalisées en amont de l'unité de traitement 34 ou sont prévues initialement dans les feuilles de carton ondulé 35.

Les outils sont montés sur des arbres porteurs transversaux entraînés en rotation par des moteurs d'arbre. La vitesse de rotation des outils correspond à la vitesse de fonctionnement, c'est-à-dire la vitesse d'entraînement et de défilement T des feuilles 35.

L'unité de traitement 34 comprend de l'amont vers l'aval, une section de prérefoulage 36, avec une première paire d'arbres, positionnés l'un au-dessus de l'autre. L'arbre inférieur porte un prérefouleur inférieur 37 et l'arbre supérieur porte la contrepartie supérieure 38 du prérefouleur inférieur 37. La section de prérefoulage 36 assure un premier refoulage initial des lignes de pliage longitudinales 6.

Une première section de refente 39, avec une deuxième paire d'arbres positionnés l'un au-dessus de l'autre, est montée en aval de la section de prérefoulage 36. L'arbre supérieur de la première section de refente 39 porte un disque muni de ses couteaux 41 et l'arbre inférieur porte une contrelame inférieure 42. La première section de refente 39 assure le découpage des refentes arrières 25.

Une section de refoulage 43, avec une troisième paire d'arbres positionnés l'un au-dessus de l'autre, est montée en aval de la première section de refente 39. L'arbre inférieur de la section de refoulage 43 porte un refouleur inférieur 44 et l'arbre supérieur porte une contrepartie supérieure 46. La section de refoulage 43 assure le refoulage final et ainsi le marquage définitif des lignes de pliage longitudinales 6.

Une deuxième section de refente 47, avec une quatrième paire d'arbres positionnés l'un au-dessus de l'autre, est montée en aval de la section de refoulage 43. L'arbre supérieur de la deuxième section de refente 47 porte un rouleau muni de ses couteaux 48 et l'arbre inférieur porte une contrepartie inférieure 49. La deuxième section de refente 47 assure le découpage des refentes avants 26.

Pour assurer la coupe de la patte de collage 27, et donc la coupe arrière 31 et la coupe avant 32 de la patte 27, l'unité de traitement 34 comprend un dispositif de traitement 51 des feuilles 35. Le dispositif 51 est placé au niveau de la section de refoulage 43. Etant donné la position proximale de la patte 27 sur la découpe 1 , le dispositif 51 est monté au niveau de l'extrémité située côté conducteur de l'arbre supérieur de la section de refoulage 43.

Le dispositif 51 comprend un moyeu central 52 tournant (Flèche R dans les Figures 2 à 8) par rapport à un axe de rotation positionné en étant sensiblement à l'horizontale et sensiblement transversal 53. Les outils de traitement sont montés sur le moyeu 52 et sont chacun apte à traiter la feuille 35 dans une position de traitement respective au fur et à mesure de la rotation du moyeu 52 sur son axe 53. Le moyeu 52 est en porte-à-faux au dessus de la feuille 35.

Deux bras 54 et 56 sont favorablement insérés sur le moyeu 52 et se déploient radialement à partir du moyeu 52 (voir Figure 3). Un premier outil de traitement, qui est dans ce cas un premier outil à lame de coupe 57, est monté à l'extrémité libre du premier bras 54. Un deuxième outil de traitement, qui est dans ce cas un outil à lame de coupe 58, est monté à l'extrémité libre du deuxième bras 56. Les deux outils de traitement sont ainsi en porte-à-faux au dessus de la feuille 35. Cette disposition en porte-à-faux du moyeu 52, des deux bras 54 et 56 et des deux outils 57 et 58 allège ce dispositif 51 , ce qui permet de réduire l'inertie et d'accroitre les performances pour les accélérations et décélérations du dispositif 51.

L'arête de coupe des deux outils de coupe 57 et 58 est préférentiellement en biais dans le plan horizontal par rapport à l'axe 53 du moyeu 52, de façon à réaliser les deux coupes en biais 31 et 32 dans la feuille 35. Pendant les deux coupes successives, l'arête de la lame des deux outils de coupe 57 et 58 se retrouve parallèle au plan de la feuille 35.

De manière particulièrement avantageuse, les deux bras et ainsi deux outils 57 et 58 sont disposés radialement l'un par rapport à l'autre selon un angle a sensiblement inférieur à 180°, de préférence sensiblement égal à 100°.

De manière favorable et pour équilibrer la rotation du dispositif 51 , le premier bras 54 se prolonge diamétralement par un troisième bras formant lui-même contrepoids 59 ou muni d'un contrepoids 61 à son extrémité libre. Le deuxième bras 56 se prolonge diamétralement par un quatrième bras formant lui-même contrepoids 62 ou muni d'un contrepoids 63 à son extrémité libre.

Le moyeu 52 avec les deux bras 54 et 56 et ainsi les deux outils 57 et 58 et les deux bras contrepoids 59 et 61 sont entraînés en rotation grâce à des moyens d'entraînement, de type moteur électrique monté directement sur l'axe 53.

Pour assurer la coupe précise de la feuille 35 par le dispositif 51 , l'unité de traitement 34 comprend préférentiellement un contre-outil ou contrepartie 64. Etant donné la position proximale de la patte 27 sur la découpe 1 et le montage du dispositif 51 , la contrepartie 64 est montée au niveau de l'extrémité située côté conducteur de l'arbre inférieur de la section de refoulage 43. Le dispositif 51 et la contrepartie 64 sont intercalés entre la première section de refente 39 et la deuxième section de refente 47.

La contrepartie 64 est un cylindre tournant (Flèche C dans les Figures 2 à 8) par rapport à un axe sensiblement horizontal transversal et parallèle à l'axe de rotation 53 du moyeu 52 du dispositif 51. De manière favorable, la vitesse de rotation C de la contrepartie 64 est synchronisée, est constante, et est sensiblement équivalente à la vitesse constante de fonctionnement, c'est-à-dire à la vitesse d'entraînement et de défilement T des feuilles 35. La contrepartie 64 est entraînée séparément du moyeu 52. La feuille 35 défile sensiblement à l'horizontale dans un plan situé entre les deux outils 57 et 58 et la contrepartie 64.

La contrepartie 64 présente un revêtement en un matériau prévu avec des caractéristiques de souplesse 66, tel que par exemple une couche de polyuréthanne. Les deux outils 57 et 58 viennent couper la feuille 35 et pénétrer l'un après l'autre dans le revêtement 66 de la contrepartie 64, ce qui permet d'obtenir une coupe franche de la feuille 35 sans bavures. Grâce au polyuréthanne, les lames des deux outils 57 et 58 s'usent moins et présentent beaucoup moins de risque de casse.

Comme le montrent les Figures 3 à 8, le moyeu 52 du dispositif 51 tourne de façon à ce que la feuille 35 soit coupée successivement par le premier outil 57 puis par le deuxième outil 58 au cours d'un cycle de rotation complet.

Le premier outil 57 entre en contact avec la feuille 35 (voir Figure 3). Le premier outil 57 réalise la coupe avant 32 à l'endroit précis de la patte 27 (voir Figure 4). Le premier outil 57 se dégage de la feuille 35 une fois la coupe avant 32 réalisée (voir Figure 5). Le deuxième outil 58 entre en contact avec la feuille 35 (voir Figure 6). Le deuxième outil 58 réalise la coupe arrière 31 à l'endroit précis de la patte 27 (voir Figure 7). Le deuxième outil 58 se dégage de la feuille 35 une fois la coupe arrière 31 réalisée (voir Figure 8). Puis le cycle de rotation se poursuit avec la feuille 35 qui suit.

Pour permettre la réalisation de coupes de pattes 27 possédant différentes longueurs dans des feuilles 35 de différentes dimensions, et selon l'invention, la vitesse V de rotation R du moyeu 52 et donc du dispositif 51 varie au cours d'un cycle de rotation. Les phases de variation de vitesse V pour différents exemples de réalisation de pattes 27 sont représentées dans les Figures 9 à 14 en fonction de la progression du cycle de rotation.

Dans tout les cas, la coupe 31 et 32 se fait à vitesse constante. Au cours du cycle de rotation R, la vitesse V présente tout d'abord une première phase à vitesse constante 67, sensiblement égale à la vitesse de fonctionnement. Pendant cette première phase, le premier outil 57 se trouve dans sa position de coupe pour réaliser la coupe avant 32 de la feuille 35. La vitesse V présente ensuite une deuxième phase à vitesse constante 68, sensiblement égale à la vitesse de fonctionnement. Pendant cette deuxième phase, le deuxième outil 58 se trouve dans sa position de coupe pour réaliser la coupe arrière 31 de la feuille 35. Au cours du même cycle de rotation R, la vitesse V présente ensuite au moins une phase à vitesse variable. Pendant cette ou ces phases, chacun des deux outils 57 et 58 se trouve dans une position intermédiaire située entre leur position de coupe respective. La position intermédiaire correspond à la position du dispositif 51 , au moment où l'outil 57 ou 58 se dégage de la feuille 35. La vitesse V varie, le moteur d'entraînement du moyeu 52 et du dispositif 51 accélérant ou décélérant la rotation R pour obtenir la coupe 31 et 32 à l'endroit souhaité.

L'entraînement du moyeu 52 est découplé de celui de la contrepartie 64, ce qui permet de diminuer fortement l'inertie et d'arriver ainsi à de fortes accélérations et décélérations. Toutes les plages de longueurs de patte 27 entre 100 mm et 700 mm peuvent être couvertes. De plus, les coupes 31 et 32 peuvent se réaliser à des vitesses de fonctionnement élevées.

Cette ou ces phases peuvent être prévues entre les deux phases à vitesse constante, formées par une première phase pendant laquelle le premier outil 57 se trouve dans la position de traitement, et une deuxième phase pendant laquelle le deuxième outil 58 se trouve dans la position de traitement d'un premier cycle de rotation du moyeu 52. Cette ou ces phases peuvent être prévues entre les deux phases à vitesse constante, formées par une deuxième phase pendant laquelle le deuxième outil 58 se trouve dans la position de traitement d'un premier cycle de rotation du moyeu 52, et une première phase pendant laquelle le premier outil 57 se trouve dans la position de traitement, d'un deuxième cycle de rotation du moyeu 52 qui suit le premier cycle.

Par exemple pour obtenir une patte 27 d'une longueur sensiblement comprise entre 100 mm et 125 mm, la vitesse V de rotation R varie (voir Figure 9) en présentant successivement une phase d'accélération 69, et une phase de décélération 71 , intercalées entre les deux phases à vitesse constante 67 et 68. Puis, une fois la coupe arrière 31 réalisée pendant la deuxième phase à vitesse constante 68, la vitesse V de rotation R varie en présentant successivement une phase de décélération 72, une phase à vitesse nulle 73, puis une phase d'accélération 74, avant de recommencer la coupe avant 32 de la feuille qui suit, réalisée pendant la première phase à vitesse constante 67 du cycle suivant.

Par exemple pour obtenir une patte 27 d'une longueur sensiblement égale à 125 mm, la vitesse V de rotation R reste constante (voir Figure 10) en présentant une phase intermédiaire à vitesse constante 76, intercalée entre les deux phases à vitesse constante 67 et 68. Puis, une fois la coupe arrière 31 réalisée pendant la deuxième phase à vitesse constante 68, la vitesse V de rotation R varie en présentant successivement une phase de décélération 72, une phase à vitesse nulle 73, puis une phase d'accélération 74, avant de recommencer la coupe avant 32 de la feuille qui suit, réalisée pendant la première phase à vitesse constante 67 du cycle suivant.

Par exemple pour obtenir une patte 27 d'une longueur sensiblement comprise entre 125 mm et 210 mm, la vitesse V de rotation R varie (voir Figure 11) en présentant successivement une phase de décélération 77, puis une phase d'accélération 78, intercalées entre les deux phases à vitesse constante 67 et 68. Puis, une fois la coupe arrière 31 réalisée pendant la deuxième phase à vitesse constante 68, la vitesse V de rotation R varie en présentant successivement une phase de décélération 72, une phase à vitesse nulle 73, puis une phase d'accélération 74, avant de recommencer la coupe avant 32 de la feuille qui suit, réalisée pendant la première phase à vitesse constante 67 du cycle suivant.

Par exemple pour obtenir une patte 27 d'une longueur sensiblement comprise entre 210 mm et 575 mm, la vitesse V de rotation R varie (voir Figure 12) en présentant successivement une phase de décélération 77, une phase à vitesse nulle 79, puis une phase d'accélération 78, intercalées entre les deux phases à vitesse constante 67 et 68. Puis, une fois la coupe arrière 31 réalisée pendant la deuxième phase à vitesse constante 68, la vitesse V de rotation R varie en présentant successivement une phase de décélération 72, puis une phase d'accélération 74, avant de recommencer la coupe avant 32 de la feuille qui suit, réalisée pendant la première phase à vitesse constante 67, du cycle suivant.

Par exemple pour obtenir une patte 27 d'une longueur sensiblement égale à 575 mm, la vitesse V de rotation R varie (voir Figure 13) en présentant successivement une phase de décélération 77, une phase à vitesse nulle 79, puis une phase d'accélération 78, intercalées entre les deux phases à vitesse constante 67 et 68. Puis, une fois la coupe arrière 31 réalisée pendant la deuxième phase à vitesse constante 68, la vitesse V de rotation R reste constante en présentant une phase intermédiaire à vitesse constante 81 , avant de recommencer la coupe avant 32 de la feuille qui suit, réalisée pendant la première phase à vitesse constante 67, du cycle suivant.

Par exemple pour obtenir une patte 27 d'une longueur sensiblement comprise entre 575 mm et 700 mm, la vitesse V de rotation R varie (voir Figure 14) en présentant successivement une phase de décélération 77, une phase à vitesse nulle 79, puis une phase d'accélération 78, intercalées entre les deux phases à vitesse constante 67 et 68. Puis, une fois la coupe arrière 31 réalisée pendant la deuxième phase à vitesse constante 68, la vitesse V de rotation R varie en présentant successivement une phase d'accélération 82, puis une phase de décélération 83, avant de recommencer la coupe avant 32 de la feuille qui suit, réalisée pendant la première phase à vitesse constante 67, du cycle suivant.

La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés. De nombreuses modifications peuvent être réalisées, sans pour autant sortir du cadre défini par la portée du jeu de revendications.