1. Domaine de l'invention

L'invention concerne le domaine des machines de transformation d'éléments en plaque, et plus particulièrement un procédé d'introduction d'éléments en plaque de carton ondulé ou à micro-cannelure et un dispositif pour la mise en œuvre du procédé.

2. Art antérieur

On connaît des procédés et dispositifs d'introduction d'éléments en plaques (ci après plaques) pour des machines de transformation desdites plaques. Entre les différentes machines, ces plaques de grandes dimensions sont transportées par piles de grande hauteur placées sur des palettes.

Une première catégorie de ces dispositifs nommés feeders utilise un paquet de plaques dont la plaque inférieure est prélevée par un dispositif de transport comme par exemple une plaque aspirante, des courroies ou rouleau vacuum. Dans le but de ne prendre qu'une plaque à la fois, ces dispositifs sont munis d'une jauge qui est réglée à une valeur empirique d'environ 1.5 fois la hauteur de l'élément en plaque à prendre.

Ces dispositifs, particulièrement utilisés pour l'introduction de plaques de carton ondulé, présentent plusieurs inconvénients dont la difficulté à régler la hauteur de la jauge. Si elle est trop haute, on risque d'avoir deux plaques qui partent et cela va occasionner un bourrage en aval dans la machine de transformation, et si elle est trop basse, on risque de coincer la plaque ou de fortement la détériorer. Ces inconvénients sont d'autant plus flagrants que l'épaisseur des plaques est faible.

D'autre part, il est fréquent que la jauge endommage les plaques à introduire, en particulier sur leur bord frontal. Le fait de prendre les plaques par le bas implique également un frottement conséquent entre la plaque qui s'introduit et la suivante. Il n'est pas rare de constater des marques sur les plaques dues à ce frottement, ce qui peut par exemple détériorer une impression réalisée sur la surface de la plaque, lorsque l'introduction concerne une machine de traitement postimpression, comme par exemple une machine de découpe. Un inconvénient supplémentaire provient du fait que la précision d'introduction des plaques est fortement dépendante de la hauteur du paquet. Pour pallier à ce problème et conserver une hauteur constante de paquet, il est d'usage d'avoir un dispositif de pré-introduction des plaques nommé communément pré-feeder, qui partant d'une pile constitue une nappe qui vient charger le paquet du dispositif d'introduction des plaques. Ce dispositif assure l'alimentation en continu, même lors de changements de pile. Il est également responsable d'évacuer les quelques dernières plaques de la pile qui ont été endommagées lors du transport de la pile, en particulier pour des plaques de carton ondulé. La création de la nappe est elle aussi faite à l'aide d'une jauge qui elle aussi peut potentiellement endommager la plaque.

Une seconde catégorie de dispositifs nommés margeurs prélève les plaques au sommet de la pile, ce qui permet d'éviter les dégâts occasionnés par la jauge du feeder. En revanche ce genre de dispositif ne peut pas assurer à la fois l'alimentation en continu et l'évacuation des dernières plaques de la pile endommagées par le transport, en particulier pour les plaques de carton ondulé. De plus pour assurer l'alimentation en continu, il nécessite une palette spéciale.

De ce fait, cette catégorie de dispositif n'est en pratique pas utilisée dans le carton ondulé, plus personne ne voulant avoir des palettes qui doivent être de tailles très variables pour s'adapter aux dimensions des différentes plaques.

L'état de l'art ne propose donc pas de procédé ou dispositif d'introduction de plaques permettant simultanément une alimentation en continu, l'évacuation des plaques en bas de chaque pile, sans risque de dommage aux plaques dû aux différentes jauges.

De plus l'état de l'art des feeders convient très mal aux machines d'impression jet d'encre. En effet, pour les raisons de fiabilité et économiques, il est avantageux d'avoir la laize la plus petite possible, en particulier pour une machine « single-pass ». Pour cette raison dans ce genre de machine, la plaque est mise lors de grand format avec le côté long dans le sens de la poussée. Les pré-feeder et feeder selon l'état de l'art deviennent alors extrêmement longs et il devient difficile de placer la machine dans une usine existante.

Pour l'impression numérique il est essentiel que le bord de la plaque ne soit pas détérioré, car un défaut sur le bord pourrait conduire à un contact entre la plaque et les têtes d'impression qu'il faut à tout prix éviter pour éviter d'endommager les têtes d'impression.

3. Objectifs de l'invention

L'invention a notamment pour objectif de pallier tout ou partie de ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, un objectif d'au moins un des modes de réalisation de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif d'introduction de plaques pour une machine de traitement, qui n'endommage pas le bord ou la surface des plaques ni par des jauges, ni par un frottement excessif. Au moins un des modes de mise en œuvre de l'invention assure une introduction avec une alimentation continue. Au moins un mode de mise en œuvre de l'invention permet l'évacuation des plaques situées à la base des la pile.

Tout en étant utilisable pour l'introduction de plaques de tout type de plaques pour des machines de transformation classiques de toutes sortes (par exemple l'impression flexo, la découpe), un dispositif selon l'invention est particulièrement adapté pour l'introduction de plaques de carton ondulé ou à micro-cannelures pour une machine d'impression numérique conformément au procédé selon l'invention.

4. Résumé de l'invention

Tout ou partie de ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront plus clairement par la suite sont atteints par l'invention à l'aide d'un procédé d'introduction d'éléments en plaque de carton ondulé ou à micro-cannelure, dans une machine de transformation, comprenant une étape de dépose d'un paquet d'éléments en plaque sur un ascenseur, une étape de montée progressive de l'ascenseur portant le paquet, une étape de saisie au cours de laquelle un effet vacuum est appliqué sur la surface supérieure de l'élément en plaque au sommet du paquet et une étape de transport au cours de laquelle l'élément en plaque saisi est transporté vers la machine de transformation.

Ainsi les éléments en plaque de carton ondulé ou à micro-cannelure sont introduits sans en détériorer le bord frontal ou la surface.

Préférentiellement, au moins la partie frontale de l'élément en plaque saisi est soulevée lors de l'étape de saisie.

On limite ainsi le risque de transporter une seconde plaque par adhérence avec la plaque saisie.

Avantageusement lors de l'étape de saisie l'effet vacuum est appliqué sur au moins deux zones distinctes de la surface supérieure de l'élément en plaque au sommet du paquet, et le déplacement est contrôlé séparément pour chaque zone d'application de l'effet vacuum lors de l'étape de transport. Ce mode de réalisation permet de corriger lors de la phase de transport d'éventuelles erreurs de positionnement de l'élément en plaque.

Selon un mode de réalisation particulier, le procédé comprend une phase non-stop comprenant

- Une étape de dépose du paquet résiduel sur un dispositif non-stop ;

Une étape de descente de l'ascenseur ;

Une étape de dépose d'un second paquet sur l'ascenseur ;

Une étape de montée progressive de l'ascenseur portant le second paquet ;

Une étape de fusion de paquets au cours de laquelle le paquet résiduel est déposé au sommet du second paquet ;

Une étape de montée progressive de l'ascenseur portant le paquet fusionné. Ainsi le procédé permet d'introduire des plaques dans la machine de traitement sans nécessiter d'interruption pour ajouter de nouveaux paquets de plaques.

Optionnellement le procédé comprend, en plus de l'étape non-stop, une étape de dépilage au cours de laquelle est formé le second paquet à partir d'une pile d'éléments en plaque.

Ainsi le procédé permet l'introduction en continu des plaques sans en détériorer le bord frontal ou la surface, à partir de piles de grande dimension dont on peut éliminer les dernières plaques abîmées par le transport.

L'invention concerne également un dispositif d'introduction d'éléments en plaque pour une machine de transformation de plaques de carton ondulé, comprenant un ascenseur destiné à recevoir un paquet d'éléments en plaque, un dispositif de transport vacuum destiné à saisir l'élément en plaque situé au sommet du paquet par application de l'effet vacuum et à le transporter vers la machine de transformation et un contrôleur permettant de contrôler les mouvements de l'ascenseur et de commander le dispositif de transport vacuum. Ainsi le dispositif permet la mise en œuvre du procédé d'introduction selon l'invention et d'introduire les éléments en plaque sans en détériorer le bord frontal ou la surface.

Avantageusement le dispositif de transport vacuum est apte à soulever au moins la partie frontale de la plaque au sommet d'un paquet et est apte à faire avancer la plaque de manière contrôlée, afin de limiter le risque de transporter une seconde plaque adhérant à la plaque saisie.

Optionnellement le transport vacuum comprend un caisson vacuum et une courroie présentant des ouvertures aux travers desquelles ledit caisson vacuum est apte à appliquer un effet vacuum sur la surface supérieure de la plaque au sommet d'un paquet pour la saisir. Préférentiellement, le dispositif d'introduction comprend au moins deux transports vacuum comprenant chacun un caisson vacuum et une courroie présentant des ouvertures aux travers desquelles ledit caisson vacuum est apte à appliquer un effet vacuum sur une zone de la surface supérieure de la plaque. Ainsi la saisie de la plaque est facilitée lorsque la laize est importante. Avantageusement, le contrôleur contrôle séparément les déplacements de chaque courroie des transports vacuum et permet de corriger lors du transport d'éventuelles erreurs de positionnement de la plaque saisie.

Optionnellement, le dispositif d'introduction comprend un dispositif non-stop apte à recevoir le paquet résiduel d'éléments en plaque jusqu'à sa fusion avec un nouveau paquet d'éléments en plaque. Avantageusement, un tel dispositif d'introduction avec un dispositif non- stop comprend également une table de dépose apte à recevoir un paquet d'éléments en plaque destiné à être fusionné avec le paquet résiduel d'éléments en plaque.

Ainsi le dispositif d'introduction permet d'introduire des plaques dans la machine de traitement sans interruption lorsqu'un nouveau paquet de plaques est fourni.

Avantageusement le dispositif d'introduction avec un dispositif non-stop et une table de dépose comprend également un dispositif de dépilage apte à former des paquets à partir d'une pile d'éléments en plaque et à les déposer sur la table de dépose ; le dispositif de dépilage comprenant avantageusement un dispositif séparateur de paquet et une pince apte à saisir un paquet séparé par ledit dispositif séparateur et à déposer le paquet sur la table de dépose.

Ainsi le dispositif permet d'introduire des plaques dans la machine de traitement de façon continue et sans en détériorer le bord frontal ou la surface, à partir de piles de grande dimension dont on peut rejeter les plaques de la base qui ont été détériorées pendant le transport de la pile.

5. Liste des figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :

Fig. 1 représente schématiquement un feeder et un pré-feeder selon l'état de l'art

Fig. 2 à Fig. 8 représentent un dispositif d'introduction conforme à l'invention

Fig. 9 représente un exemple de dispositif d'introduction conforme à l'invention équipé d'un dispositif optionnel de dépilage ; Fig. 10 à Fig. 12 représentent des détails de construction du dispositif optionnel de dépilage.

6. Mode de réalisation

Fig. 1 illustre de façon schématique un procédé et un dispositif d'introduction d'éléments en plaque de carton ondulé ou de micro-cannelure selon l'art antérieur. Classiquement, un feeder 10 comprend une jauge 11 permettant à un dispositif de transport 12 de séparer l'élément en plaque 13 se trouvant en bas du paquet 14, et de transporter l'élément en plaque 13 vers une machine non représentée. Ainsi qu'il est représenté Fig. 1, une nappe 15 d'éléments en plaque alimente fréquemment le feeder 10, de façon à ce que le niveau du paquet 14 reste sensiblement constant. Cette nappe 15 est créée par un pré-feeder 20 comportant une jauge 21, un dispositif de transport 22. Un dispositif pousseur 23 permet de scinder une pile 24 d'éléments en plaque en une succession de paquets 25 alimentant le pré-feeder.

Les jauges 11 et 21 sont difficiles à régler, en particulier pour des épaisseurs de plaques inférieures à 1,5 millimètre, et sont responsables de nombreux bourrages. De plus ces jauges détériorent fréquemment le bord frontal des éléments en plaques, ce qui est problématique pour l'introduction d'éléments en plaque dans une machine d'impression numérique. Le dispositif pousseur 23 peut également marquer le bord arrière des éléments en plaque, voire pousser le paquet de travers.

Fig. 2 à Fig. 9 représentent un dispositif d'introduction 30 conforme à l'invention, comprenant un ascenseur 31 sur lequel est placé un paquet 32 d'éléments en plaque, par exemple de carton ondulé ou de micro-cannelure. Un contrôleur 33 contrôle le mouvement de l'ascenseur

31 de façon classique pour que le sommet du paquet 32 reste à un niveau sensiblement constant. Un dispositif de transport vacuum 34 soulève au moins la partie frontale de l'élément en plaque 35 situé au sommet du paquet 32 par application d'un effet vacuum sur la surface de la plaque, et transporte la plaque 35 de façon contrôlée vers la machine de transformation non représentée. Fig. 3 représente l'élément en plaque 35 en fin de phase de transport.

Dans un procédé d'introduction d'éléments en plaque conforme à l'invention, un paquet

32 est déposé sur un ascenseur 31 dont l'ascension est contrôlée ; lors d'une phase de saisie un effet vacuum est appliqué sur la face supérieure de l'élément en plaque 35 situé au sommet du paquet 32, et l'élément en plaque 35 saisi est transporté lors d'une phase de transport. Préférentiellement, la partie frontale de l'élément en plaque 35 est soulevée lors de la phase de saisie, et le déplacement est contrôlé lors de la phase de transport. Ainsi dans un procédé d'introduction conforme à l'invention, les éléments en plaque de carton ondulé ou à micro-cannelure sont introduits dans la machine de traitement après avoir été regroupés en paquets, chaque plaque étant séparée du sommet du paquet et introduite sans passer par des jauges ni subir de frottement sur sa surface supérieure.

L'étape préliminaire de mise en paquet à partir d'une pile peut être réalisée de nombreuses façons différentes. C'est une étape additionnelle par rapport au fonctionnement classique des margeurs selon l'art antérieur qui utilisent directement les piles placées sur des palettes. L'utilisation de paquets dans le procédé d'introduction permet de s'affranchir des palettes, elle permet également d'écarter les dernières plaques des piles qui sont très fréquemment endommagées, et enfin elle permet de réduire la hauteur du dispositif. En effet les piles d'éléments en plaque sont de grandes dimensions et leur utilisation directe impose soit de surélever la machine soit d'abaisser l'alimentation des piles

Le dispositif de transport vacuum 34 peut prendre de nombreuses formes. Le mode de mise en œuvre représenté comprend avantageusement deux dispositifs de transport vacuum 34, placés sur un élément support 36 et dont l'écartement peut être réglé de façon à s'adapter à la laize des éléments en plaque. Optionnellement, chaque transport vacuum 34 peut être contrôlé individuellement lors de la phase de transport, ce qui permet de corriger une éventuelle erreur de positionnement de la plaque 35 au sommet du paquet 32.

Avantageusement, le dispositif de transport vacuum 34 comprend un caisson vacuum 37 et une courroie 38 munie d'ouvertures au travers desquelles le caisson vacuum 37 peut appliquer l'effet vacuum à la surface des plaques 34 saisies et transportées. La mise en mouvement de la courroie 38 permet de transporter la plaque 34 une fois qu'elle a été saisie par application de l'effet vacuum. Fig. 5 représente un mode de réalisation particulier où l'élément support 36 est creux de façon à protéger en les contenant les dispositifs permettant de transmettre l'effet vacuum jusqu'au sein des caissons 37 des deux dispositifs de transport vacuum 34. Ainsi dans l'exemple de mise en œuvre de l'invention représenté Fig. 5, deux tuyaux 39 émergent du dispositif support 36 et sont reliés à des ouvertures prévues dans le flanc des caissons vacuum 37 des dispositifs de transport vacuum 34.

Fig. 4 représente le moment où arrive sous le dispositif de transport vacuum 34 l'extrémité arrière de la plaque 35 introduite dans la machine de traitement. Avantageusement, le dispositif d'introduction 30 empêche la plaque suivante 40 d'être saisie immédiatement, afin de limiter le risque de bourrage en aval dans la machine de traitement. Différents modes de réalisation de cette fonction sont envisageables, selon le type de substrat travaillé et selon la machine alimentée.

Ainsi, lorsque la machine de transformation alimentée tient fermement la plaque 35 dès sa sortie du dispositif d'introduction 30 et lorsque les plaques sont suffisamment rigides, il suffit que le dispositif de transport vacuum 34 stoppe le mouvement de la courroie 38 avant qu'une partie du caisson vacuum 37 ne soit découverte par la partie arrière de la plaque 35 introduite. La plaque introduite 35 est alors transportée par la machine de traitement, sa partie arrière glissant sur la bande du transport vacuum 38. L'effet vacuum s'applique à la plaque suivante 40 au fur et à mesure que la plaque 35 introduite découvre le caisson vacuum 37, sans que la plaque suivante 40 ne soit transportée puisque la courroie 38 du dispositif de transport vacuum 34 n'est pas en mouvement.

Dans le cas où les plaques sont plus fragiles, en particulier si le dispositif de transport vacuum 34 est équipé d'une courroie 38 avec un très fort coefficient de frottement, on peut couper l'effet vacuum pour limiter le frottement, voire utiliser un dispositif de séparation 41 qui éloigne la fin de la plaque 35 de la courroie 38, par exemple au moyen d'un patin mobile présentant avantageusement un très faible coefficient de frottement.

Le dispositif d'introduction représenté Fig. 2 à Fig. 9 est équipé d'un dispositif optionnel de taquage arrière 42 et d'un dispositif optionnel d'appui 43. Le dispositif de taquage arrière 42 permet de positionner correctement les plaques situées en haut du paquet 32 contre le dispositif d'appui 43. Le dispositif d'appui 43 prend ici la forme d'une plaque.

Au fur et à mesure que les plaques sont introduites par le dispositif d'introduction 30, l'ascenseur 31 monte le paquet 32. La montée de l'ascenseur 31 est contrôlée par un contrôleur 33 représenté schématiquement Fig. 5, mais dont la position au sein du dispositif d'introduction 30 n'est pas importante. La distance à monter à chaque plaque peut être calculée si l'épaisseur des plaques est suffisamment constante, ou bien déduite par le contrôleur 33 au moyen de mesures de ou de détections effectuées par des capteurs, par exemple placés dans le dispositif de taquage arrière 42. Le contrôleur 33, typiquement de type microprocesseur ou microcontrôleur, permet également de commander le dispositif de transport vacuum 34.

Les dispositifs d'introduction 30 selon l'invention décrits jusqu'à présent sont parfaitement adaptés à l'utilisation d'un dispositif non-stop, et les figures Fig. 2 à Fig. 9 représentent un exemple de dispositif d'introduction 30 selon l'invention équipé d'un dispositif non-stop 45 particulièrement avantageux. Le dispositif non-stop 46 comprend une grille 46 qui se trouve à l'extérieur du dispositif d'introduction 30 lorsque le dispositif non stop 45 n'est pas en action.

Comme représenté Fig. 6, la grille 46 du dispositif non-stop 45 est insérée dans le dispositif d'introduction 30 lorsque l'ascenseur 31 arrive à une certaine hauteur. Dans l'exemple représenté, l'ascenseur 31 est constitué de rouleaux, la grille 46 du dispositif non-stop 45 venant s'intercaler entre les rouleaux. Comme à ce stade le dispositif non-stop 45 n'a rien à porter, la flexion de la grille

46 n'est pas grande bien qu'elle soit en porte-à-faux lors de son insertion.

En revanche, comme représenté Fig. 7 et Fig. 8, la grille 46 du dispositif non-stop 45 prend appui sur ses deux extrémités lorsque l'ascenseur 31 redescend, de façon à supporter le poids du paquet 32 résiduel sans fléchir.

La montée de la grille 46 du dispositif non-stop 45 est commandée par le contrôleur 33, afin que le dispositif d'introduction 30 continue d'alimenter la machine avec les plaques du paquet 32 résiduel, ce qui permet de placer un nouveau paquet 47 sur l'ascenseur 31. Une fois le paquet

47 placé, l'ascenseur 31 est remonté jusqu'à ce que le nouveau paquet 47 soit presque en contact avec la grille 46 qui est alors retirée, de telle sorte que le paquet résiduel 32 fusionne avec le nouveau paquet 47.

Avantageusement le cadre servant à monter et descendre le dispositif 45 peut aussi embarquer un ou plusieurs dispositifs de soutien servant à retenir le bord frontal des dernières plaques qui composent le paquet résiduel 32 lorsque la grille 46 du dispositif non-stop 45 est retirée. Ces dispositifs de soutien peuvent être passifs, comme des crochets flexibles ou des brosses ou encore être un ou plusieurs dispositifs actifs commandés par l'unité de contrôle 33. On limite ainsi le risque d'interruption d'alimentation en plaque lié à la fusion du paquet résiduel 32 avec le nouveau paquet 47.

Dans l'exemple de mise en œuvre de l'invention, les rouleaux de l'ascenseur 31 sont entraînés par friction. L'ascenseur 31 peut ainsi déplacer le paquet 47 jusqu'au dispositif d'appui 43 sans qu'il soit nécessaire de motoriser les rouleaux de l'ascenseur 31. Alternativement les rouleaux de l'ascenseur peuvent être motorisés.

Avantageusement, le dispositif d'introduction 30 équipé du dispositif non-stop 45 comprend également une table de dépose 48 permettant de placer facilement les nouveaux paquets 47 sur l'ascenseur 31. Une telle plaque d'introduction 48 peut optionnellement être équipée de dispositif de contrôle, par exemple de lecture de marques, afin de vérifier que le paquet 47 est valide et correctement orienté. Le dispositif d'introduction 30 équipé d'un dispositif non-stop 45 peut être alimenté en paquets de nombreuses façons différentes, par exemple manuellement ou bien par un robot. Les figures Fig. 9 à Fig. 12 représentent schématiquement un dispositif de dépilage 50 particulièrement avantageux, permettant de former des paquets à partir d'une pile 51, et de placer ces paquets sur la table de dépose 48.

Dans un premier temps, on introduit une pile 51 d'éléments en plaque avec un convoyeur non représenté sur une table 52. La pile fait typiquement 2m de haut mais rien n'empêche d'utiliser des piles d'autres hauteurs.

L'exemple de dispositif de dépilage 50 représenté Fig. 9 à Fig. 12 comprend une pince 53 comprenant deux dispositifs de taquage latéraux motorisés 54, un dispositif de taquage arrière motorisé 55, un dispositif de taquage frontal fixe 56, une fourche motorisée 57 et un dispositif de séparation de pile 58.

Lors de la dépose sur la table 52 de la pile 51, la hauteur de cette dernière est mesurée par un capteur (non représenté). Le dispositif de commande décide alors combien de paquets de tailles sensiblement similaires seront constitués. Les dernières plaques du bas de la pile 51 seront sur option évacuées car considérées comme endommagées par le transport.

La pince 53 est abaissée jusqu'à l'endroit où on désire créer le premier paquet. Les taquages latéraux 54 et arrière 55 se resserrent, puis le dispositif de séparation de paquet 58 sépare le futur paquet sur le haut de la pile 51. Par exemple le dispositif de séparation 58 représenté comprend un piston qui vient pousser un plan incliné lequel vient soulever le bord avant d'un élément en plaque de la pile. La fourche 57 peut alors s'introduire sous le paquet ainsi constitué. Ce système avec un seul dispositif de séparation centré est particulièrement adapté, car il s'adapte aux différentes piles d'éléments en plaque qui ne sont pas toujours planes , les éléments en plaque pouvant présenter un tuilage. Dans l'exemple de mise en œuvre de l'invention le dispositif de séparation de paquet 58 est un sous-ensemble de la pince 53, mais ce dispositif de séparation peut éventuellement être distinct de la pince 53.

Le paquet est alors transporté au-dessus de la table de dépose 48, puis relâché par la pince 53 sur la table de dépose 48, qui va alors transporter le paquet jusque sur l'ascenseur 31 lorsque celui-ci sera redescendu pendant que le dispositif non-stop 45 supportera le paquet résiduel 32.