La présente invention concerne une station de chargement pour des éléments en plaque. L'invention concerne également une machine de traitement de ces éléments intégrant une telle station de chargement.

Une machine de traitement, par exemple une machine d'impression, est utilisée notamment dans l'industrie de l'emballage, par exemple pour la confection de boîtes en carton à partir d'éléments en plaque tels que des feuilles de carton.

La machine de traitement comprend généralement plusieurs postes ou station de travail, chacun destiné à réaliser une opération déterminée. Les éléments en plaque sont introduits à l'entrée de la machine par la station d'alimentation ou station d'introduction ou introducteur installé en amont. Ces éléments en plaque sont récupérés à la sortie de la machine dans la station de réception en aval sous la forme d'éléments traités, de poses ou de boîtes prêtes à l'emploi.

L'introducteur fait rentrer automatiquement les éléments les uns après les autres dans la machine. L'introducteur comprend tout d'abord un transport vacuum inférieur, qui envoie les éléments dans la machine successivement les uns après les autres. A ce niveau, les éléments sont bien séparés et ne se chevauchent pas sous la forme d'une nappe. Les éléments sont ensuite entraînés et traités les uns à la suite des autres dans la machine.

En amont du transport, un paquet d'éléments verticaux empilés est placé dans l'introducteur. L'introducteur comprend également une jauge verticale. La jauge sert au taquage frontal des éléments. Cette jauge sert également à l'extraction des éléments les uns après les autres à partir du dessous du paquet. La jauge est aussi mobile verticalement, de façon à ajuster l'écart sous le nez de la jauge, en fonction de l'épaisseur des éléments. Un premier inconvénient est que le paquet exerce une force de pression importante, surtout sur l'élément du bas du paquet posé sur le transport. Cette pression est d'autant plus élevée que le carton possède un fort grammage et que la hauteur du paquet est importante. Cette pression a tendance à écraser ces éléments du bas se

COPSE DE CGftFIRFrôATBON succédant et à exercer une contrainte, perturbant le transport de l'élément par l'introducteur, diminuant la qualité de l'introduction et par voie de conséquence l'envoi des éléments dans la machine. Dans certains cas, le registre des éléments introduits est perdu. Dans d'autres cas, l'introducteur fait rentrer d'un seul coup deux éléments au Heu d'un seul, ce qui n'est pas souhaitable.

Une telle pression augmente aussi les frottements entre l'élément du bas de pile et l'élément immédiatement au-dessus avec lequel il est en contact, lors de l'envoi de l'élément du bas. Les surfaces pouvant être .pré-imprimées ou revêtues d'un couchage, par exemple de couleur blanche ou d'autres couleurs encore, vont être détériorées par du marquage.

Pour alimenter une machine, un opérateur place continuellement de petits paquets d'éléments empilés dans la station d'introduction. L'opérateur saisi et porte à la main ces paquets. Ceci rend le travail de l'opérateur particulièrement pénible, par exemple dans le cas de traitement de feuilles de carton ondulé de grandes dimensions. De plus, un tel chargement manuel limite la capacité en termes de vitesses de traitement.

Etat de la technique

Pour assurer une cadence rapide de la machine de traitement, une station de chargement est le plus souvent intégrée à la machine, en amont de la station d'introduction. La station de chargement comprend un chargeur de pile d'éléments en plaques.

Les documents CH- 639.045 et EP- 0.451.592 décrivent un procédé et un chargeur pour former des paquets à partir du haut d'une pile d'éléments. Les derniers éléments supérieurs de la pile, destinés à former un paquet, sont séparés de cette même pile à l'aide d'un séparateur en prise avec le bord des éléments du paquet. Un pousseur éloigne le dessus de la pile, et ainsi le paquet, vers et sur un transporteur. Les paquets successifs sont transportés, puis mis en nappe en direction de la station d'introduction de la machine.

Cependant, si les éléments sont des feuilles de carton mince, ils s'avèrent difficiles à prendre et à soulever, la fourche du séparateur ne pouvant pas s'insérer précisément sous une seule et unique feuille. De plus, si les éléments sont des feuilles de carton ondulé à micro-cannelures, le bord arrière de l'une des feuilles va être abîmé par la fourche. De plus, le pousseur écrase les bords avant et arrière des feuilles. Comme autre inconvénient, la face inférieure de la feuille inférieure de chaque paquet est marquée, au passage sur un volet situé entre la paroi de maintien de la pile et le transporteur. Enfin, la nappe est à réamorcer de manière systématique à chaque nouveau paquet au niveau de la mise en nappe. La nappe est toujours interrompue, ce qui interfère sur la qualité de la marge.

On connaît d'après le document EP- 1.528.021 une machine pour le traitement d'éléments en plaques intégrant une table de marge et une station de chargement. La station comprend des moyens de préhension des éléments présents dans une pile placée dans un magasin. La table de marge comprend des moyens de positionnement sous la forme d'une butée avant, et un dispositif pour le transport des éléments en nappe contre la butée.

Cependant, en cas de cadences rapides, le magasin va se vider très rapidement et va nécessiter un réapprovisionnement immédiat. L'intervalle entre un passage d'une première pile et la pile suivante va générer un approvisionnement discontinu en éléments. Le non-stop n'est pas possible. De plus, la configuration de la nappe fait que le bord avant de chaque élément en carton ondulé contrecollé s'abîme. En effet, le bord avant de la feuille inférieure contrecollée se trouve en porte-à-faux par rapport aux ondulations et à la feuille supérieure. Cette feuille inférieure frotte continuellement sur la table de marge. Le passage d'un tel carton fait que la feuille inférieure s'abîme au niveau de son bord avant et/ou se replie vers le bas ou vers le haut contre la tranche avant du carton.

Exposé de l'invention

Un objectif principal de la présente invention consiste à mettre au point une station de chargement pour une machine destinée à traiter des éléments en plaque. Un deuxième objectif est de réaliser une station de chargement, fonctionnant à cadences élevées et permettant d'éviter tout dommage aux éléments, quels que soient leurs profils, leurs épaisseurs, leurs rigidités ou leurs matières, et de passer ainsi notamment des cartons de faible épaisseur et de faible grammage. Un troisième objectif est celui de réussir à charger et à envoyer du contrecollé, sans le marquer et sans abîmer la jupe. Un quatrième objectif est de rendre continue la nappe d'éléments et d'obtenir une charge constante à la station d'introduction. Un autre objectif encore est d'équiper une machine avec une station de chargement générant une excellente arrivée d'éléments, permettant aux stations ultérieures de saisir les éléments bien alignés et de les emmener dans la machine pour les traiter efficacement.

Conformément à un aspect de la présente invention, une station de chargement d'éléments en plaque à partir d'une pile initiale d'éléments disposée dans un magasin vers une station d'introduction pour une machine de traitement des éléments, comprend :

- des moyens de déchargement, déchargeant des éléments à partir de la pile initiale, - des moyens de stockage intermédiaire, stockant les éléments déchargés sous la forme d'un paquet intermédiaire, et positionnés en aval des moyens de déchargement,

- des moyens de transport, transportant les éléments à partir des moyens de stockage vers la station d'introduction, et

- des moyens de mise en nappe, mettant en nappe les éléments, et positionnés en aval des moyens de stockage.

Dans l'ensemble de la description, l'élément en plaque ou en feuille est défini, à titre d'exemple non exhaustif, comme étant en un matériau tel que du papier, du carton plat, du carton ondulé, du carton ondulé contrecollé, du plastique flexible, par exemple du polyéthylène (PE), du polyéthylène téréphtalate (PET), du polypropylène biorienté

(BOPP), ou d'autres polymères, ou d'autres matériaux encore.

La machine de traitement est définie, à titre d'exemple non exhaustif, comme étant une machine de découpe à platine, une machine d'impression, avec au moins un groupe imprimeur, par exemple en flexographie, en héliographie, en offset, ou un groupe de gaufrage, ou un groupe de refoulage, ou un groupe d'estampage à chaud, une machine d'impression numérique ou à jet d'encre, une machine plieuse-colleuse ou d'autres encore.

La direction longitudinale est définie en faisant référence au sens de déplacement de l'élément dans la machine, selon son axe longitudinal médian. Les sens amont et aval sont définis en faisant référence au sens de déplacement de l'élément, suivant la direction longitudinale dans la station de chargement, dans la station d'introduction et dans l'ensemble de la machine de traitement.

Autrement dit, avec les moyens de stockage intermédiaire la nappe se forme en continu, même si l'approvisionnement du magasin est provisoirement interrompu, par exemple lors du chargement d'une nouvelle pile. Avec ce stockage, la nappe est obtenue avec un écartement régulier entre les éléments.

Avec ce stockage associé aux moyens de transport et aux moyens de mise en nappe des éléments, le pas de nappe reste constant, i.e. sans irrégularités dans le chevauchement. Il n'y a plus de phase critique de réamorçage de nappe.

Selon un autre aspect de l'invention, une machine de traitement pour des éléments en plaque est caractérisée en ce qu'elle comprend une station de chargement présentant une ou plusieurs caractéristiques techniques décrites ci-dessous et revendiquées.

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 au dessin schématique annexé, dans lequel la Figure unique représente une vue latérale synoptique d'une station de chargement selon l'invention.

Exposé détaillé de modes de réalisation préférés Une machine de traitement (non représentée) d'un élément en plaque, par exemple une machine d'impression en flexographie, comprend différents postes d'impression.

Les éléments en plaque, c'est-à-dire les feuilles de carton devant être traitées (1), par exemple en les imprimant, sont saisis et transportés au travers de la machine d'impression. Comme l'illustre la Figure, une station de chargement (2) est montée en amont de la machine d'impression, en amont de sa station d'introduction. L'axe longitudinal médian de la station (2) est aligné avec l'axe longitudinal médian de la machine.

Les feuilles (1) arrivent dans la station de chargement (2) en une pile verticale initiale principale (3) placée dans un magasin de stockage principal (4) situé en amont. Les feuilles (1) sortent de la station (2) en aval. Le sens d'avance ou de défilement

(Flèches F dans la Figure), aussi appelé trajet de convoyage ou sens passage carton, pour les feuilles (1) suivant la direction longitudinale indique le sens amont et le sens aval. Le magasin (4), et ainsi la station (2), peut comprendre un chargeur de pile (non visible) pour la pile (3) de feuilles (1), sous la forme d'un mécanisme élévateur de pile. Le chargeur est un monte-pile, qui comprend un plateau de levage, sensiblement horizontal, supportant la pile (3) de feuilles (1). Le plateau de levage peut être entraîné verticalement par le mécanisme élévateur. Le mécanisme élévateur présente un dispositif à moteur électrique, faisant monter ou descendre verticalement le plateau de levage. Le moteur permet également de connaître et d'assurer le positionnement précis du plateau. Grâce au mécanisme élévateur, une nouvelle pile de feuilles (1) est rechargée sur le plateau, pour alimenter la station (2). Le magasin (4) avec son chargeur de pile, et ainsi la station (2), peut comprendre un capteur de sommet de pile. Le capteur de sommet de pile peut être connecté à une entrée d'un calculateur. Le calculateur peut agir sur le mécanisme élévateur, pour maintenir les feuilles supérieures successives (la) à un niveau constant après chaque départ d'une feuille supérieure (la). Le calculateur est programmé pour que le signal apparaissant à sa sortie soit caractéristique de la différence entre le niveau du sommet de la pile (3) mesuré et une consigne calculée sur la base de l'épaisseur des poses empilées et de la fréquence de départ des feuilles. Un tel chargeur est par exemple sensiblement analogue à celui décrit dans le document EP- 1.170.228.

La station (2) comprend ensuite un ensemble d'introduction automatique (6) des feuilles (1) dans la station (2), qui est disposé au-dessus et à la suite du magasin (4). L'ensemble d'introduction (6) possède des moyens de déchargement (7).

Dans un premier mode de réalisation, les moyens de déchargement (7) consistent en un préhenseur feuille à feuille pour les feuilles supérieures successives (la), se retrouvant sur le dessus de la pile (3). Cet ensemble d'introduction (6) introduit les feuilles séquentiellement dans la suite de la station (2).

La feuille supérieure (la) est prélevée de la pile (3) de feuilles (1). En raison du maintien à niveau horizontal constant des feuilles supérieures successives (la) grâce au chargeur de pile, les moyens de déchargement (7) travaillent à une hauteur constante sensiblement horizontale. La détection par le capteur de sommet de pile permet de contrôler que la feuille supérieure (la) de la pile (3) est toujours à un niveau prédéterminé de façon qu'elle puisse être prélevée par les moyens de déchargement (7). Pour ce premier mode Les moyens de déchargement (7) peuvent présenter un organe suceur (8), avec une ou plusieurs ventouses à vide (9 et 1 1). Les ventouses (9 et 11) sont connectées à une pompe à vide ou générateur de vide (non représenté), générant la dépression nécessaire au soulèvement des feuilles supérieures (la). La position et le nombre des ventouses (9 et 11) est réglable par l'opérateur, en fonction de la dimension et du type de feuille (1). Des ventouses amont (9) sont entraînées par un mécanisme et effectuent un mouvement alternatif du haut vers le bas et inversement (Flèche H). Dans une autre variante de réalisation, les ventouses (9 et 11) sont à course pneumatique. Les ventouses (9 et 11) peuvent aussi être éventuellement associées à un vérin. Dans le cas réalisé, la totalité de l'ensemble d'introduction (6) peut pivoter en amont vers le bas ou vers le haut. Ce mouvement (H) est utile en cas de tuilage des feuilles, leur bord arrière pouvant être à un niveau inférieur de celui de leur bord avant.

Par leur mouvement (H), ces ventouses amont (9) saisissent, décollent la feuille supérieure (la) à partir de la pile (3), puis retournent chercher la feuille supérieure suivante qui se présente en haut de pile (3). A ce mouvement est associé une activation et une coupure de l'aspiration de ces ventouses amont (9).

Des ventouses aval (11) sont entraînées par un mécanisme et effectuent un mouvement alternatif de l'amont vers l'aval et réciproquement (Flèche A). Par leur mouvement (A), ces ventouses aval (11) saisissent, transportent la feuille supérieure (la) à partir de son niveau obtenu grâce aux ventouses amont (9), puis retournent chercher la feuille supérieure suivante (la) qui se présente en étant amenée par les ventouses amont (9). Au moment où les ventouses aval (11) saisissent la feuille supérieure (la), l'aspiration des ventouses amont (9) est coupée.

Pour obtenir un mouvement des ventouses aval (1 1), les moyens de déchargement (7) peuvent également présenter un ensemble bielle-manivelle. L'ensemble bielle- manivelle est apte à déplacer l'organe suceur (8) sur une coulisse. L'ensemble bielle- manivelle fait effectuer un mouvement aller-retour de va-et-vient horizontal, de façon à pouvoir saisir les feuilles successives (la) sur le dessus de la pile (3), puis à pouvoir relâcher ces mêmes feuilles successives (la). Au moment où les ventouses aval (11) saisissent la feuille supérieure (la), l'organe suceur (8) est à sa position la plus en amont.

La station (2) peut comprendre des moyens de transfert (12) des feuilles, qui sont disposés en aval de l'ensemble d'introduction (6). Ces moyens de transfert (12) sont associés aux moyens de déchargement (7) de l'ensemble d'introduction (6). Les feuilles sont envoyées séquentiellement par les moyens de déchargement (7) vers les moyens de transfert (12). Au moment où les moyens de transfert (12) saisissent la feuille supérieure (la), l'aspiration des ventouses aval (11) est coupée. La vitesse est synchronisée entre la saisie des feuilles grâce aux moyens de déchargement (7) et les moyens de transfert (12).

Ces moyens de transfert (12) introduisent les feuilles séquentiellement dans la suite de la station (2). Les feuilles (1) sont séparées les unes des autres et ne se chevauchent pas l'une l'autre, autrement dit, elles ne forment pas une nappe. Pour ce faire, les moyens de transfert (12) comprennent un transporteur vacuum à courroie sans fin (13). Le transporteur vacuum (13) saisi la feuille par son bord avant. Une brosse facultative (14) peut être montée tout en pouvant être escamotée.

Selon l'invention, la station (2) comprend des moyens de stockage intermédiaire (16) des feuilles (1), qui sont disposés en aval des moyens de transfert (12). De manière avantageuse, ces moyens de stockage (16) peuvent présenter un organe de positionnement avant des feuilles, par exemple sous la forme d'une jauge frontale (17).

La station (2) comprend des moyens de transport (18) des feuilles (1) vers la station d'introduction, qui sont disposés en aval des moyens de stockage (16) et de la jauge (17). Les moyens de transport (18) présentent un convoyeur à tapis en aval, et un tapis vacuum sous le convoyeur à l'endroit de la jauge (17) en amont. Si la vitesse des moyens de transfert (12) est uniforme, les feuilles (1) butent brutalement contre la jauge (17). Les feuilles (1) peuvent rebondir en arrière, spécialement lorsqu'il s'agit de carton ondulé ou bien de carton compact d'une certaine épaisseur.

Dans le cas d'autres types de carton, tel que du contrecollé ou du matériau à faible grammage, on peut avoir un problème de marquage des feuilles par la jauge (17). Le fait d'appuyer une feuille contre la jauge (17) entraîne la formation d'une zone plus ou moins abîmée, visible sur le bord correspondant, en raison de la souplesse de la feuille inférieure contrecollée. Cette zone abîmée peut se retrouver ensuite dans l'impression. La lecture de marques de registre peut également être difficile voire impossible si celles-ci sont endommagées. Cette zone abîmée entraîne des bourrages des feuilles dans la machine.

Le rebond comme l'encastrement faussent le positionnement longitudinal des feuilles (1). Le référentiel correspondant à la position longitudinale est perdu ou est très imprécis. En effet dans ce cas, les feuilles ne sont plus dans une position correcte d'alignement en un paquet intermédiaire (19) bien délimité par la jauge (17). Ceci a pour conséquences que les feuilles arrivant dans la station d'introduction ont perdu leur registre. Ces feuilles (1) ne seront pas alignées et leur impression qui s'effectue ensuite dans la machine sera décalée par rapport à ce qui était souhaité au départ.

Pour pallier ces défauts, et dans une réalisation particulièrement intéressante, les moyens de transfert (12) peuvent posséder un profil de vitesse, pour accélérer, puis immédiatement décélérer les feuilles. Le premier avantage de l'accélération est que les feuilles (la) quittent l'ensemble d'introduction (6) en étant évacuées le plus rapidement possible. Avec cette accélération des feuilles (la), les moyens de déchargement (7) ont le temps d'effectuer leur aller-retour pour amener la feuille supérieure suivante (la).

Le deuxième avantage de ceci est de permettre de diminuer signifïcativement la vitesse des feuilles (1) arrivant contre la jauge (17), tout en assurant une cadence régulière quel que soit le profil de vitesse choisi, en fonction de la cadence de la machine et des caractéristiques mécaniques des feuilles à traiter. De tels moyens de transfert (12) sont par exemple sensiblement analogues à ceux décrits dans le document EP- 1.528.021.

Dans un deuxième mode de réalisation (non représenté), les moyens de déchargement (7) peuvent consister en un organe pousseur, poussant simultanément plusieurs feuilles (1) de la pile (3). L'organe pousseur constitue ainsi des paquets initiaux de feuilles (1). Les feuilles supérieures successives (la) sont maintenues à niveau horizontal constant grâce au chargeur de pile, et de ce fait, l'organe pousseur forme des paquets initiaux possédant un nombre constant de feuilles (1). Cet organe pousseur introduit les feuilles par paquets initiaux directement dans les moyens de stockage intermédiaire (16) contre lajauge (17).

Les moyens de stockage (16) peuvent avantageusement intégrer à la fois l'organe de positionnement, i.e. lajauge (17) et les moyens de transport (18), de façon à pouvoir obtenir un blocage et une mise en paquet intermédiaire (19) des feuilles (1). La position longitudinale de la jauge (17) est réglable (Flèche L) en fonction des dimensions des feuilles (1).

Les moyens de stockage (16) sont obtenus par une différence de niveau entre les moyens de transfert (12) et les moyens de transport (18). Dans le premier mode de réalisation, le paquet intermédiaire (19) est créé au fur et à mesure de l'arrivée des feuilles (1) et de leur blocage par la jauge (17). Dans le deuxième mode de réalisation, le paquet intermédiaire (19) est créé par l'arrivée des paquets initiaux successifs. Les moyens de stockage (16) peuvent très préférentiel lement posséder un agencement (non représenté) pour pouvoir faire varier (Flèche V) la capacité de stockage intermédiaire des feuilles (1).

De manière favorable, l'agencement peut être apte à faire varier (V) la hauteur des moyens de transport (18) par rapport aux moyens de transfert (12). Les moyens de transport (18) peuvent être positionnés à une hauteur inférieure à celle des moyens de transfert (12). Cette différence de hauteur permet d'obtenir un deuxième magasin intermédiaire à volume ou capacité variable. Le paquet intermédiaire obtenu (19) est fonction de l'épaisseur des feuilles (1), s'y trouvant stockés temporairement, du temps de changement de la pile (3) et de la cadence de la machine de traitement aval. Une surcadence de l'ensemble d'introduction (6) et des moyens de transfert (12), permettant le remplissage du magasin intermédiaire, est déterminée en fonction de la cadence de la machine de traitement aval.

Selon l'invention, la station (2) comprend en outre des moyens de mise en nappe (21), positionnés en aval des moyens de stockage (16). Les moyens de mise en nappe (21) peuvent favorablement intégrer à la fois l'organe de positionnement, i.e. la jauge (17), et les moyens de transport (18), de façon à pouvoir obtenir un départ progressif et un transport des feuilles, sous la forme d'une nappe (22).

Grâce à un intervalle laissé au bas de la jauge (17), les feuilles inférieures (Ib) sont retirées une à une du bas du paquet intermédiaire (19) grâce aux moyens de transport (18). L'intervalle sous la jauge (17) est réglable (Flèche T) en fonction de l'épaisseur des feuilles (1) et du pas souhaité pour la nappe (22). Le pas est également ajusté par la vitesse des moyens de transport (18).

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.