DE TRAITEMENT AINSI EQUIPEE La présente invention concerne un procédé pour faire tourner des objets plans dans une machine de traitement des objets. L'invention se rapporte également à un dispositif de rotation d'objets plans pour une machine de traitement des objets. L'invention se rapporte à un module pour une machine de traitement d'objets plans, comprenant un dispositif de rotation de ces objets plans. L'invention concerne enfin une machine de traitement d'objets plans, tels que des découpes et autres objets similaires qui sont transportés, comprenant un dispositif de rotation de ces objets plans.

Dans l'industrie de l'emballage, la fabrication des boîtes, par exemple en carton, s'effectue en ligne, en traitant par pliage et collage des découpes de carton au moyen de machines de traitement appelées plieuses-colleuses. Une plieuse-colleuse comprend une succession de modules et de stations, comprenant chacun les différents agencements de traitement fonctionnels spécifiques, qui sont chargés de réaliser les multiples opérations élémentaires nécessaires à la confection des boîtes. Le nombre de modules varie en fonction de la complexité des opérations de fabrication que nécessite le type de boîte choisi.

La plieuse-colleuse est équipée avec un margeur alimentant la machine découpe par découpe à partir d'une pile, un module d'alignement, un casseur précassant les plis longitudinaux, des plieurs à crochets qui plient les pattes avants puis les pattes arrières de la découpe, un module d'encollage, un plieur pour le pliage des plis longitudinaux de la découpe, un presseur qui comprime l'ensemble des plis, et un module de transfert qui dépose les boîtes en nappe, dans un module de réception qui les reçoit tout en les maintenant pressées pour permettre à la colle de sécher.

Le convoyage des découpes d'un module à un autre selon une trajectoire sensiblement plane et horizontale s'opère globalement de façon continue sur toute la longueur de la plieuse-colleuse. Chaque module dispose de son propre système de transport des découpes, généralement des rouleaux, des bandes, ou des transporteurs à courroies qui, par friction, saisissent les découpes entre un transporteur inférieur et un transporteur supérieur. Le transporteur inférieur est muni de courroies inférieures et le transporteur supérieur est muni, soit de courroies supérieures, soit de galets d'appui supérieurs. La fabrication de boîtes à formes complexes requiert des opérations de pliage et de collage au niveau des quatre côtés des découpes. Pour que ces opérations puissent être effectuées en un seul passage dans la plieuse-colleuse, il s'avère indispensable de modifier l'orientation des découpes au cours du processus de fabrication des boîtes. C'est la raison pour laquelle on a pensé à développer des dispositifs de pivotement destinés à être intégrés au sein même des plieuses- colleuses, et capables de tourner à plat toutes les découpes qui les traversent durant leur convoyage.

Des dispositifs de pivotement connus de l'état de la technique mettent en œuvre deux convoyeurs placés côte à côte, parallèlement à la trajectoire des découpes (voir par exemple le document EP O'881 '173). Ainsi positionnés, ces convoyeurs sont en mesure de supporter conjointement chaque découpe durant son convoyage. Et comme ils sont par ailleurs animés de vitesses différentes, ils ont naturellement tendance à faire translater chaque découpe tout en la faisant tourner sur elle-même. L'ensemble est généralement agencé de manière à ce que le pivotement à plat s'opère sur 90 degrés.

Ce type de dispositif de pivotement présente toutefois l'inconvénient d'être avant tout adapté au carton compact, c'est-à-dire aux découpes de petits et moyens formats. Son efficacité s'avère en effet réduite dès lors que les découpes sont de grandes tailles comme c'est souvent le cas avec le carton ondulé.

Etat de la technique

Le document EP 2'551 '221 montre un dispositif de rotation d'objets plats, plus particulièrement de découpes de carton qui évite d'endommager les bords des objets transportés. Le dispositif de rotation est conçu pour faire tourner les objets pendant leur transport dans la direction de transport. A cet effet, le dispositif comprend un pont disposé perpendiculairement à la direction de transport. Le pont supporte une broche mécanique rotative, qui est mobile d'une extrémité du pont vers l'autre extrémité du pont, de ce fait dans la direction transversale par rapport à la direction de transport.

Dans une réalisation particulière, la broche comprend un système d'aspiration pour assister le dispositif dans la rotation et le déplacement latéral imparti à l'objet. L'objet est ainsi tourné de 90° par rapport à la direction de transport. L'objet est déplacé latéralement afin d'être à nouveau centré par rapport à l'axe médian de la machine.

Un inconvénient de ce dispositif est que l'objet est freiné, ce qui engendre par voie de conséquence un ralentissement de l'ensemble de la ligne de traitement des objets. De plus, le bord avant de l'objet plat transporté à une certaine vitesse entre en collision avec les moyens fixes utilisés pour effectuer la rotation, par exemple avec la broche. Dans certaines conditions, ou en fonction de l'épaisseur de l'objet transporté, ce dernier peut être endommagé par cette collision ce qui constitue un défaut important de cette solution proposée. Un autre inconvénient réside dans le fait qu'en saisissant et en faisant tourner les découpes par une extrémité, le dispositif fait imprimer une force centrifuge importante sur le reste de l'objet. Lorsque l'objet est d'une taille particulièrement grande, le faire tourner présente un risque de le déformer, voire de le déchirer.

Exposé de l'invention

Un objectif principal de la présente invention consiste à mettre au point un procédé pour faire tourner des objets plans, dans une machine de traitement des objets. Un deuxième objectif est de réaliser un dispositif de rotation d'objets plans comme des découpes de carton. Un troisième objectif est de proposer un dispositif de rotation d'objets plans qui évite d'endommager les découpes lors de leur rotation. Un quatrième objectif est de proposer un dispositif de rotation simple, rapide et fiable. Un cinquième objectif est de résoudre les problèmes techniques mentionnés pour les dispositifs de l'état de la technique. Un sixième objectif est de prévoir un dispositif de rotation d'objets plans adaptable à tous type de modules dans une machine de traitement. Un autre objectif encore est celui de réussir à insérer un dispositif dans une machine de traitement.

Conformément à un aspect de la présente invention, un procédé pour faire tourner des objets plans, dans une machine de traitement des objets plans, les objets plans circulant dans la machine de traitement des objets plans selon une trajectoire longitudinale principale d'une position amont vers une position aval, comprend les étapes suivantes consistant à:

- positionner des moyens de maintien au niveau d'une première position amont, - saisir un objet plan à l'aide des moyens de maintien,

- maintenir l'objet plan avec les moyens de maintien,

- déplacer les moyens de maintien et ainsi l'objet plan vers l'aval selon une trajectoire sensiblement parallèle à la trajectoire longitudinale principale, et simultanément faire tourner l'objet plan,

- lâcher l'objet plan en une deuxième position aval, et - faire revenir vers l'amont les moyens de maintien au niveau de la première position amont pour saisir un objet plan subséquent.

Autrement dit, les moyens de maintien font l'aller et le retour d'une position amont vers une position aval en maintenant une découpe et en même temps en tournant cette découpe selon un angle de rotation souhaité. Les moyens de maintien reviennent vers la position amont chercher une nouvelle découpe et le processus se répète ainsi. De par la saisie au vol d'une découpe et sa rotation pendant le trajet, cette même découpe n'est pas arrêtée.

Conformément à un autre aspect de la présente invention, un dispositif de rotation est destiné à faire tourner des objets plans, dans une machine de traitement des objets plans, les objets plans circulant dans la machine grâce à des moyens de transport selon une trajectoire longitudinale principale d'une position amont vers une position aval. Le dispositif de rotation comprend un pont, un chariot apte à se déplacer au niveau du pont, un système de rotation monté sur le chariot, et des moyens de maintien, qui sont aptes à maintenir un objet plan, et qui sont montés sur le système de rotation. Le dispositif de rotation est caractérisé en ce que le pont est disposé selon une direction sensiblement parallèle à la trajectoire longitudinale principale des objets plans.

Un objet plan 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. L'objet plan est défini, à titre d'exemple non exhaustif, comme étant une découpe destiné à former une boîte d'emballage.

La direction longitudinale est définie par référence à la trajectoire de l'objet plan dans la machine, selon son axe longitudinal médian. Les directions amont et aval sont définies en faisant référence au sens de déplacement selon la trajectoire de l'objet, suivant la direction longitudinale dans l'ensemble de la machine de traitement. Le côté conducteur ou opérateur et le côté opposé conducteur ou opérateur sont définies comme étant l'avant et l'arrière par rapport à la trajectoire de l'objet plan dans le module et dans la machine.

Selon un autre aspect de la présente invention, un module de rotation d'objets plans, dans une machine de traitement des objets plans, comprend au moins un dispositif de rotation des objets plans présentant une ou plusieurs caractéristiques techniques décrites ci-dessous et revendiquées.

Selon un autre aspect de la présente invention, une machine de traitement d'objets plans, comprend au moins un dispositif de rotation des objets plans présentant une ou plusieurs caractéristiques techniques décrites ci-dessous et revendiquées.

Conformément à un autre aspect de la présente invention, une machine de traitement d'objets plans comprend au moins un module avec un tel un dispositif de rotation présentant une ou plusieurs caractéristiques techniques décrites ci-dessous et revendiquées. La machine est destinée au pliage et collage des objets plans, tels que des découpes.

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 en perspective du dispositif de rotation selon l'invention;

la Figure 2 représente une vue de dessus du dispositif de la Figure 1 ; la Figure 3 représente une vue latérale du dispositif de la Figure 1 ; - la Figure 4 représente une vue aval du dispositif de la Figure 1 ;

la Figure 5 représente une vue en perspective d'un module de rotation comprenant le dispositif de la Figure 1 ;

la Figure 6 représente une vue de dessus du module de la Figure 5 ; la Figure 7 représente une vue de dessus d'un module de rotation selon une variante de réalisation comprenant deux dispositifs selon l'invention; et la Figure 8 représente une machine de traitement comprenant le module des Figures 5 et 6.

Exposé détaillé des formes de réalisation préférées

Comme le représentent les Figs. 1 à 7, un dispositif de rotation 1 est destiné à faire tourner (Flèche R en Fig. 1 , 2, 6 et 7) des objets plans, tels que des découpes de carton ondulé 8. Au moins un dispositif de rotation 1 est monté dans une machine de traitement des découpes 8, par exemple pour la fabrication d'emballage en carton. Les découpes 8 circulent dans l'ensemble de la machine, dans un plan sensiblement horizontal grâce à des moyens de transport. Les découpes 8 circulent selon une trajectoire longitudinale principale (Flèche T en Figs. 1 à 3, 5, 6 et 8), d'une position amont vers une position aval, et doivent être tournées tout en restant dans ce même plan sensiblement horizontal.

Le dispositif 1 comprend notamment un pont 2 sur. lequel se déplace un chariot 3. Le chariot 3 se déplace (Flèches F et B en Figs. 2 et 3) de préférence sur des glissières et peut être entraîné par tout moyen approprié, comme un système de courroie et poulies mécaniquement connecté à un premier moteur 4, ou une vis sans fin type vis à bille par exemple. D'autres moyens équivalents sont bien entendu possibles, de type moteur linéaire constitué par le chariot lui-même et les glissières.

Le dispositif de rotation 1 comprend également un système de rotation monté sur le chariot 3. Le système de rotation présente un deuxième moteur 5 qui entraîne en rotation R un support rotatif, sous la forme d'un bras 6. Le dispositif de rotation 1 comprend enfin des moyens de maintien aptes à maintenir la découpe 8 devant être tournée. Les moyens de maintien sont montés sur le système de rotation.

De préférence, les moyens de maintien comprennent au moins une tête d'aspiration, dans ce cas deux têtes 7 et 7', sous la forme d'une ventouse, fixée sous le bras 6. Chacune des têtes 7 et 7' est connectée à une pompe d'aspiration apte à créer un vide d'air dans chacune des têtes d'aspiration 7 et 7. Les têtes 7 et T sont positionnées sur la découpe 8 de façon la maintenir grâce au vacuum pendant le temps nécessaire à sa rotation R. Le support 6 porte les deux têtes d'aspiration 7 et 7'.

Selon l'invention, le pont 2 est disposé selon une direction sensiblement parallèle à la trajectoire longitudinale principale T des découpes 8. De ce fait le chariot 3 est entraîné F vers l'aval selon la trajectoire longitudinale principale T, Le. dans la même trajectoire de circulation des découpes 8, de l'amont vers l'aval en maintenant une découpe 8 et réciproquement de l'aval vers l'amont à vide.

De préférence, le dispositif 1 comprend des moyens de déplacement selon la direction verticale (Flèches U et D en Fig. 4) des moyens de maintien. A titre d'exemple, ces moyens de déplacement se présentent sous la forme des vérins 9 permettant une montée U et une descente D des têtes 7 et T par rapport au support 6 et par rapport au pont 2.

Dans un mode d'exécution de l'invention, un module 10 de rotation des découpes

8 (voir Fig. 5), destiné à une machine de traitement des découpes 8, comprend au moins un dispositif des Figs. 1 à 4. Le module 10 comprend un dispositif de transport, par exemple de type à rouleau, constituant le plan de circulation des découpes 8.

Dans le module 10, le pont 2 est très préférentiellement tenu par deux supports de type rails 1 1 et 12 et deux éléments de suspension, prévus à chacune des deux extrémités du pont 2. Chacun des deux rails 1 1 et 12 est installé au dessus du plan de circulation des découpes 8, i.e. au dessus de la trajectoire longitudinale principale T, grâce à deux montants verticaux côté opérateur et côté opposé opérateur. Les rails 11 et 12 sont favorablement disposés perpendiculairement au pont 2, i.e. disposés perpendiculairement à la trajectoire de circulation des découpes 8.

Comme illustré dans la Fig. 5, le pont 2 est de préférence suspendu aux rails 11 et 12 et peut être déplacé transversalement par rapport à la trajectoire T. Les rails 11 et 12 comprennent des moyens de réglage de la position latérale du pont 2. Ceci permet d'adapter la position du pont 2 au format des découpes 8 et à leur position de départ amont lorsqu'elles doivent être saisies pour être tournées. Le déplacement du pont 2 dans la direction latérale peut être réalisé par tout moyen approprié, comme une chaîne, ou un système de crémaillère avec un moteur etc.

La Fig. 6 illustre une vue schématique de dessus du module 10 de la Fig. 5 qui permet de comprendre la rotation R impartie à la découpe 8. Les découpes 8 arrivent de l'amont et circulent vers l'aval selon la trajectoire de circulation T.

Par souci de compréhension, les découpes 8 ont été représentées avec une forme globalement rectangulaire avec leur côté le plus long parallèle à la direction de circulation comme illustré sur le côté droit de la Fig. 6. A ce stade, dans une machine de traitement, il est nécessaire de faire effectuer une rotation R d'environ 90° à chaque découpe 8, cette rotation R étant illustrée dans la Fig. 6 par les trois positions successives de la découpe 8.

Dans la première position amont, la découpe 8.1 a son côté le plus long parallèle à la trajectoire de circulation T. Puis au milieu de la figure, la découpe 8.2 se trouve dans une position intermédiaire et a effectué une demi-rotation d'environ 45°. Dans la position aval qui est celle de la sortie de la machine, la découpe 8.3 a effectué sa rotation R complète de 90° et c'est maintenant le petit côté qui est parallèle à la trajectoire de circulation T.

Cette rotation R de la découpe 8 est assurée conformément à un procédé pour faire tourner R des découpes 8 selon l'invention mis en œuvre avec le dispositif de rotation 1. Lorsqu'une découpe arrive dans le module de rotation 10, le dispositif de rotation 1 est enclenché. Le procédé comprend les étapes successives suivantes.

Dans une première étape, les moyens de maintien sont positionnés au niveau d'une première position amont de la découpe devant être tournée 8.1. Le chariot 3 se place en amont pour être prêt à saisir la découpe devant être tournée 8.1 au moment- où cette dernière arrive.

Dans une deuxième étape, la découpe devant être tournée 8.1 est saisie à l'aide des moyens de maintien. Dans une troisième étape, les moyens de maintien maintiennent la découpe devant être tournée 8.1. Très avantageusement, les étapes consistant à saisir et à maintenir la découpe 8 sont mises en œuvre par aspiration. Le procédé comprend favorablement une étape supplémentaire consistant à rapprocher D les moyens de maintien en direction de la découpe 8, placée avant l'étape consistant à saisir une découpe 8. Ainsi, dans la position de la découpe devant être tournée 8.1 , les têtes d'aspiration 7 et 7' sont abaissées D à l'aide des vérins 9. Une fois les têtes 7 et 7' en position en contact avec la découpe devant être tournée 8, un vide d'air est créé dans les têtes 7 et 7' de façon à rendre la découpe devant être tournée 8 solidaire des têtes 7 et T.

Dans une quatrième étape, la découpe devant être tournée et saisie 8.1 est déplacée vers l'aval F selon une trajectoire sensiblement parallèle à la trajectoire longitudinale principale T. La découpe devant être tournée 8.1 doit aussi avoir un mouvement selon la trajectoire T. Ceci est réalisé par le fait que le chariot 3 se déplace F dans le pont 2 vers l'aval selon la trajectoire T. Le chariot 3 est déplacé F en même temps à la vitesse de déplacement du module de rotation 10 et de la machine de traitement, pour la découpe 8 conserve sa place dans le flux de découpes successives. La découpe devant être tournée et saisie 8.1 est transportée de la position amont à la position aval par le dispositif 1 tout en effectuant la rotation R.

La découpe 8 est transportée dans le module de traitement 10 et dans la machine par des systèmes classiques comme des rouleaux, des bandes ou des courroies sans fin. Ces systèmes classiques peuvent être associés à un système d'aspiration afin que les découpes 8 soient plaquées contre les bandes et correctement transportées. Afin de permettre la rotation R malgré l'aspiration qui tend à plaquer les découpes 8 contre les moyens de transport, il est nécessaire que la force d'aspiration des têtes 7 et 7' soit supérieure à celle impartie par les moyens de transport.

Simultanément la découpe devant être tournée 8.1 est tournée R. Cette rotation R se fait dans le processus de production de la machine de traitement et sans arrêt de celle-ci. La découpe devant être tournée 8.1 est tournée par rotation R du support 6 actionné par le moteur 5, jusqu'à ce qu'elle atteigne la position souhaitée. L'étape consistant à faire tourner R la découpe devant être tournée 8.1 est de préférence effectuée sur sensiblement 90°.

Dans une cinquième étape, la découpe ayant tournée 8.3 est lâchée en une deuxième position aval finale. L'étape consistant à lâcher la découpe ayant tournée 8.3 est très avantageusement mise en œuvre en supprimant l'aspiration. La découpe ayant tournée 8.3 est lâchée et de nouveau transportée par le module 10 puis par la machine de traitement.

Le procédé comprend de manière favorable une étape supplémentaire consistant à éloigner U les moyens de maintien de la découpe ayant tournée 8.3, placée après l'étape consistant à lâcher la découpe ayant tournée 8.3. Les têtes d'aspiration 7 et 7' sont remontées U à l'aide des vérins 9.

Les découpes 8 présentent souvent des zones de fragilité avec des rabats, des pattes pour le collage, des refoulages, voire des trous. Les rotations à grande vitesse doivent être effectuées de manière précise et avec précaution. L'axe de rotation X du support 6 autour duquel les découpes 8 effectueront leur rotation R est aligné avec le centre de gravité dans le plan de la découpe 8. Le dispositif selon l'invention est très versatile, l'axe de rotation X du support 6 peut être aligné avec un autre point de la découpe 8.

En fonction de cet alignement, l'opérateur met en œuvre une étape, placée au moment du réglage de la machine de traitement et du module 10. Cette étape consiste à déplacer latéralement le pont 2 sur ses supports 1 1 et 12 et à régler sa position latérale.

De plus, il est nécessaire de positionner en amont de manière précise le chariot 3 et de saisir la découpe 8 de manière synchronisée avec le déclenchement de l'aspiration des têtes 7 et 7'. Il est également nécessaire de positionner en aval le chariot 3 de supprimer le vide d'air des têtes 7 et 7' et de lâcher la découpe 8 de manière synchronisée.

Dans une sixième et dernière étape, les moyens de maintien reviennent B au niveau de la première position amont pour saisir la découpe subséquente 8.1. Le chariot 3 retourne B ainsi à vide vers sa position amont.

Dans une variante de réalisation du module de rotation 13 (Fig. 7), deux dispositifs de rotation 14 et 14' sont prévus. Un premier dispositif de rotation 14 avec son pont 2 est monté du côté opérateur et un deuxième dispositif de rotation 14' avec son pont 2' est monté du côté opposé opérateur. Toutes les positions amont 18 et 18', centrale 19 et 19', et aval 20 et 20' des charriots 4 sur les ponts 2 et 2' des deux dispositifs de rotation 14 et 14' sont respectivement représentées.

En utilisant une configuration dédoublée, il est possible d'augmenter la cadence et de saisir une nouvelle découpe 8 arrivant avant que la découpe 8 précédente n'ait été relâchée après rotation R. On peut ainsi optimiser le fonctionnement du module 13 et éviter un ralentissement de cadence de l'ensemble de la machine de traitement à ce poste de rotation des découpes 8. Une machine de traitement des découpes 8 comprend au moins un module de rotation 10. A titre d'exemple, une machine de traitement est une plieuse-colleuse 100 (Fig. 8) dont la fonction est de plier et de coller des découpes arrivant les unes à la suite des autres selon la trajectoire T. Avec une structure comprenant une succession de modules, cette plieuse-colleuse 100 comprend un margeur 110, un module d'alignement des découpes 120, un premier module de pliage des découpes 130, un module de précassage des plis 140, un module d'encollage 150, un second module de pliage 160, un module de transfert 170 et un module de réception 180.

La plieuse-colleuse 100 est également équipée du module de rotation 10 qui est implanté entre le premier module de pliage 130 et le module de précassage 140. Ainsi positionnée, ce module de rotation 10 est chargé de tourner à plat R chaque découpe 8 tout en la transportant du premier module de pliage 130 au module de précassage 140. Les modes d'exécution illustrés dans la présente demande le sont à titre d'exemples illustratifs qui ne doivent pas être considérés comme limitatifs. Des variations sont possibles dans le cadre de la protection revendiquée, par exemple en faisant appel à des moyens équivalents.