La présente invention concerne un agencement pour entraîner un support plan. Un tel agencement est monté dans une machine de production d'emballages. L'invention se rapporte également à une machine de production d'emballages, intégrant une station pour alimenter une unité de transformation avec un support plan et l'unité de transformation du support subséquente. Une telle unité de transformation du support est une presse de découpage à platine ou encore une platine d'impression.

Une machine de production d'emballages est destinée à la fabrication de boîtes, qui seront aptes à former des emballages, par pliage et collage. Dans une machine de production d'emballages, la production démarre à partir d'un support plan initial, c'est-à-dire par exemple un support continu, tel qu'une bande vierge de carton. Ce support est déroulé de manière continue, imprimé par un ou plusieurs groupes imprimeurs, éventuellement gaufré, puis découpé dans une presse de découpage à platine.

Les poses ou les boîtes obtenues sont ensuite mises en nappes, avant d'être empilées par rangées pour former des piles dans une station de réception et de palettisation, en vue de leur stockage ou de leur transport hors de la machine de production.

La machine de production d'emballages comprend plusieurs agencements d'entraînement. Le support doit être entraîné, soit de manière continue, soit de manière discontinue, si l'unité de transformation nécessite un arrêt momentané du défilement du support pendant la transformation.

On connaît d'après les documents CH- 602.462 et CH- 618.660 une station d'alimentation pour une presse à platine, comprenant une commande sensible conduisant le support autour de la circonférence d'un rouleau excentré monté entre deux plateaux rotatifs. En amont de la commande sensible est monté un organe de traction qui est destiné à alimenter continuellement cette commande sensible. L'organe de traction comprend un rouleau tracteur sur lequel passe le support en bande et un rouleau presseur.

En aval de la commande sensible est monté un organe d'introduction qui est destiné à alimenter la presse à platine. L'organe d'introduction comprend un rouleau inférieur entraîné et un ensemble de courroies presseurs pouvant être relevées sur commande, de manière à annuler l'effet de traction exercé sur le support. L'organe de traction et l'organe d'introduction sont prévus pour assurer l'entraînement de carton plat.

Cependant, ces deux organes ne sont pas adaptés pour entraîner des supports possédant une surface fragile ou une surface ne devant pas être abîmée. De telles surfaces sont particulièrement attractives pour le consommateur qui achète le produit avec son emballage final. Le fabricant d'emballages cherche ainsi à valoriser le produit grâce à l'emballage. Ceci implique que de telles modifications à la surface exposée du support ne doivent pas subir d'altérations tout au long du processus de production de l'emballage.

Les documents EP 1 378 475 et FR 2 816 603 décrivent des agencements destinés à entraîner un support plan.

Un objectif principal de la présente invention consiste à mettre au point un agencement d'entraînement d'un support plan. Un deuxième objectif est de réaliser un agencement d'entraînement spécifiquement pour un support dont la surface présente une ou des modifications constituant une ou plusieurs zones délicates. Un troisième objectif est d'associer un entraînement d'un support à vitesse élevée avec une conservation de l'intégrité de ce même support. Un autre objectif encore est celui de créer une machine de production d'emballages, comprenant une unité de transformation et une station d'alimentation de l'unité de transformation avec un support possédant un agencement d'entraînement du support.

L'invention vise un agencement pour entraîner un support plan selon une direction longitudinale. L'agencement est monté dans une machine de production d'emballages. Le support plan possède une surface ayant subi au moins une modification. L'agencement est défini par les revendications 1 et 4.

Dans l'ensemble de la description, le support est défini, à titre d'exemple non exhaustif, comme étant sous la forme :

• d'un support en bande continue, par exemple
  de papier, ou de carton, ou de plastique, tel que du polyéthylène téréphtalate (PET), du polypropylène biorienté (BOPP), ou d'autres polymères, ou d'aluminium, ou d'autres matériaux, ou sous la forme
• d'un support en plaque ou en feuille, par exemple
  du carton plat, ou du carton ondulé, ou encore un matériau flexible, tel que du polyéthylène (PE), ou d'autres matériaux encore, ou sous la forme
• d'un support en forme de boîtes ou de poses, issues d'une découpe dans une presse de découpage à platine ou dans une découpe rotative.

Le support plan a subi au moins un premier processus antérieur de modification de sa surface. La modification sur la surface est définie à titre d'exemple non exhaustif, comme étant :

• une impression, au cours duquel une ou plusieurs couleurs ont été appliquées à la surface du support, pour y apposer des signes graphiques et/ou pour lui donner un aspect esthétique ; et/ou
• une couche de vernis ou d'un matériau polymère fusible à basse température, recouvrant tout ou partie de la surface du support ; et/ou
• un refoulage, un gaufrage, une structuration de la surface du support ; et/ou
• un estampage à chaud, également connu sous la dénomination anglaise de « hot foil stamping », à la surface du support ; et/ou
• une étiquette ou un hologramme collé à la surface du support ; et/ou
• d'autres modifications encore, conférant une fragilité partielle ou totale de la surface du support.

La ou les modifications sont ponctuelles ou répétitives sur toute la surface du support. La modification se trouve d'un seul côté du support plan ou elle se retrouve recto-verso.

La direction longitudinale est définie en se référant à l'axe médian de la machine dont la direction est déterminée par celle de l'entraînement du support. La direction transversale est définie comme étant la direction perpendiculaire à la direction d'entraînement du support.

Autrement dit, pour protéger le support et sa surface, les moyens d'appui présentent une seule ou une série d'interruptions dans le sens transversal. Cette ou ces interruptions possèdent une ou des positions dans le sens transversal correspondant à une ou à des positions dans le sens transversal de la ou des modifications. Et, cette ou ces interruptions possèdent une ou des dimensions dans le sens transversal correspondant à une ou à des dimensions dans le sens transversal.

Au niveau de la ou des interruptions, il n'y a aucun contact entre la zone d'appui et le support. De cette manière, la zone d'appui est placée à côté de la ou des modifications. Par sa disposition au niveau des moyens d'appui, la zone d'appui ne va pas écraser ou détériorer la ou les modifications. Cette disposition de la zone d'appui est d'autant plus importante que la vitesse des moyens d'entraînement, de l'agencement pour entraîner le support et de l'ensemble de la machine de production d'emballages est élevée.

Conformément à un autre aspect de la présente invention, une machine de production d'emballages, comprenant une unité de transformation et une station d'alimentation de l'unité de transformation avec un support en bande continue, est caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un agencement, présentant une ou plusieurs des caractéristiques techniques décrites ci-dessous et revendiquées. Le ou les agencements sont installés en amont ou en aval de l'unité de transformation et/ou en amont ou en aval de la station d'alimentation.

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 latérale synoptique d'un dispositif d'alimentation et d'une presse de découpage à platine, équipé de trois agencements d'entraînement selon l'invention ;
• la Figure 2 représente une vue en perspective partielle d'un agencement d'entraînement selon une première forme de réalisation ;
• la Figure 3 représente une vue latérale partielle de l'agencement de la Figure 2, avec des moyens d'appui en position d'entraînement ;
• la Figure 4 représente une vue latérale partielle de l'agencement de la Figure 2, avec les moyens d'appui en position hors entraînement ;
• la Figure 5 représente une vue en perspective partielle de l'agencement de la Figure 2, avec les moyens d'appui en position de sortie transversale ;
• la Figure 6 représente une vue en perspective partielle d'un agencement d'entraînement selon une deuxième forme de réalisation, présentant six sous-ensembles d'appui ;
• la Figure 7 représente une vue latérale d'un sous-ensemble d'appui de l'agencement de la Figure 6 ; et
• la Figure 8 représente une vue en perspective partielle de l'agencement de la Figure 6, avec les moyens d'appui en position de sortie transversale.

Comme l'illustre la Figure 1, une machine de production d'emballages (1) comprend notamment une station d'alimentation (2) et une unité de transformation, qui est dans ce cas une presse de découpage à platine (3). La station d'alimentation (2) reçoit en amont une matière ou un support en bande continue, qui est dans ce cas du carton (4), arrivant avec une vitesse constante. La bande (4) arrive dans la station d'alimentation (2) et dans la presse (3) avec une modification (non visible dans les Figures) à sa surface.

En amont de la station d'alimentation (2), la machine de production d'emballages (1) possède, à titre d'exemple, des groupes imprimeurs, des moyens pour contrôler la qualité et le registre, ainsi que des moyens pour gaufrer, ou tout autre moyen (non représenté) de modification de la surface de la bande (4).

La station d'alimentation (2) délivre en aval cette même bande (4) à la presse à platine (3), avec une vitesse intermittente. La presse à platine (3) découpe la bande (4) et délivre le support sous la forme de poses (5). Les poses (5) sortent de la presse (3) avec la modification (non visible dans les Figures) à leur surface. Le sens d'avance ou de défilement (Flèche F en Figures 1 et 3) de la bande (4) et des poses (5) suivant la direction longitudinale indique le sens amont et le sens aval.

De manière à assurer un fonctionnement optimal de la presse (3), la station d'alimentation (2) peut comprendre, dans l'ordre, et de l'amont vers l'aval :

• un guidage latéral de bande (6), utilisé pour corriger si nécessaire le registre latéral de la bande (4) ;
• un rouleau baladeur (7), destiné à établir une tension constante de la bande (4), en amont d'une commande sensible (9) et d'un premier agencement d'entraînement (11) ;
• un redresseur de bande (8), également connu sous la dénomination anglaise de « decurler » ;
• la commande sensible (9), également connue sous la dénomination anglaise de « feathering drive » ;
• une commande de boucle (10) ;
• le premier agencement d'entraînement (11) pour entraîner la bande (4), selon une première forme de réalisation de l'invention, positionné contre la commande sensible (9) ;
• un deuxième agencement d'entraînement (12) pour entraîner la bande (4), selon une deuxième forme de réalisation de l'invention, positionné en aval de la commande sensible (9) et en amont de la presse à platine (3).

Un troisième agencement d'entraînement (13) pour éjecter ou sortir les poses (5) de la presse (3), selon la deuxième forme de réalisation de l'invention, est positionné en aval de la presse à platine (3). Le troisième agencement d'entraînement (13) des poses (5), selon la deuxième forme de réalisation de l'invention, est sensiblement analogue au deuxième agencement d'entraînement (12) de la bande (4), selon la deuxième forme de réalisation de l'invention.

La commande sensible est un rouleau principal d'entraînement (9), tournant (Flèche R en Figures 1 et 3) sur un arbre principal (16). L'arbre principal (16) et ainsi le rouleau principal (9) sont montés sensiblement à l'horizontal et perpendiculairement au sens de défilement de la bande (4). Le rouleau principal (9) entraîne ainsi en continu la bande (4) de l'amont vers l'aval. Un moteur principal électrique d'entraînement (17) entraîne en rotation le rouleau d'entraînement (9).

La commande de boucle (10) comprend un rouleau satellite (18) monté en étant accolé parallèlement au rouleau principal (9). La bande (4) est engagée entre le rouleau principal (9) et ce rouleau satellite (18), et elle y est maintenue, tout en pouvant être entraînée. La bande (4) forme un trajet qui fait environ les trois-quarts de tour du rouleau principal (9) et la moitié de tour du rouleau satellite (18).

Le rouleau satellite (18) est apte à osciller (Flèche O en Figures 1 et 3) autour du rouleau principal d'entraînement (9), de l'amont vers l'aval, et réciproquement de l'aval vers l'amont. Deux positions extrêmes du rouleau satellite (18) sont représentées en pointillés en Figure 1.

La fréquence des oscillations (O) du rouleau satellite (18) engendre des variations de vitesse de la bande (4). La bande (4) passe de manière cyclique d'une vitesse constante à une vitesse nulle, et réciproquement, d'une vitesse nulle à une vitesse constante. Ces variations de vitesse et de ce fait la fréquence des oscillations (O) sont choisies en fonction de la vitesse de frappe de découpe de la presse (3) située en aval.

La bande (4) possède une surface ayant subi au moins une modification, par exemple un gaufrage. Le gaufrage est obtenu par un groupe de gaufrage, positionné dans la machine (1), en amont de la station d'introduction (2). Un tel gaufrage crée des aspérités à la surface de la bande (4).

Selon la première forme de réalisation (voir Figures 1 à 5) et selon la deuxième forme de réalisation (voir Figures 1 et 6 à 8) de l'invention, le premier (11), le deuxième (12) et le troisième agencement (13) stabilisent et entraînent respectivement la bande (4) et les poses (5), selon la direction longitudinale (F).

Le premier agencement (11) peut avantageusement être disposé en amont de l'unité de transformation, sous la forme de la presse à platine de découpe (3), dans une station d'alimentation (2) de cette presse (3).

Le premier agencement (11) comprend tout d'abord des moyens d'entraînement de la bande (4), selon la direction longitudinale (F), de préférence pouvant être formés par le rouleau principal d'entraînement (9).

Le premier agencement (11) comprend ensuite des moyens d'appui (19) de la bande (4) contre les moyens d'entraînement, c'est-à-dire contre le rouleau principal (9). De manière très avantageuse, ces moyens d'appui (19) peuvent comprendre un rouleau presseur (21). Ce rouleau presseur (21) forme un élément rotatif pivotant (Flèche P en Figures 1 et 3) sur un axe (22), lorsque le rouleau principal d'entraînement (9) est entraîné en rotation (R) par le moteur électrique d'entraînement (17).

La bande (4) est apte à être engagée (voir Figure 3) entre ces moyens d'entraînement, le rouleau principal (9), et les moyens d'appui (19), le rouleau presseur (21), est apte à être maintenue et est apte à être entraînée par ces moyens d'entraînement et ces moyens d'appui (19).

Comme le montre la Figure 5, le rouleau presseur (21) peut former toute ou partie d'une zone d'appui, en pouvant posséder au moins une excroissance, par exemple cinq excroissances ou bosses (23), séparées par six creux ou concavités (24). Lorsque le rouleau presseur (21) est engagé contre le rouleau principal (9), les excroissances (23) définissent la zone d'appui tournée vers le rouleau principal (9).

Une position transversale (Flèche Y en Figure 5) et une dimension transversale (Flèche D en Figure 5) de la zone d'appui, ici de chacune des excroissances (23), et ainsi des creux (24), peut être choisie en fonction de la position et de la dimension transversale de la modification présente sur la bande (4). La position transversale (Y) peut être définie par rapport au rebord du rouleau presseur (21).

De cette façon, les creux (24) sont en correspondance avec la modification de la bande (4) et les excroissances (23) passent à côté des gaufrages, c'est-à-dire de la modification de la bande (4). Par le choix du rouleau presseur (21), l'opérateur évite d'abîmer cette modification entre le rouleau presseur (21) et le rouleau principal (9). Par l'adéquation entre le rouleau presseur (21) et le travail effectué et la modification réalisée en amont, la bande (4) va être protégée au cours de son entraînement.

Pour obtenir un appui constant, les moyens d'appui (19) peuvent comprendre au moins un organe de pression (26), sous la forme de deux vérins latéraux. L'organe de pression (26) peut pousser (Flèche T en Figure 3) l'élément rotatif, c'est-à-dire le rouleau presseur (21), contre les moyens d'entraînement, c'est-à-dire le rouleau principal (9).

Les moyens d'appui (19) peuvent en outre préférentiellement comprendre une structure (27), à laquelle peut être fixé l'organe de pression (26). Les moyens d'appui (19) peuvent en outre préférentiellement comprendre deux leviers latéraux (28). Les deux leviers (28) sont situés de chaque côté du rouleau presseur (21) et peuvent être aptes à maintenir le rouleau presseur (21) par son axe (22), lorsque ce rouleau presseur (21) est en position active et en fonction. Les deux leviers (28) peuvent être aptes à pivoter (Flèche U en Figure 3) par rapport à la structure (27). Les deux leviers (28) peuvent être aptes à pivoter par rapport à l'organe de pression (26), pour transmettre la force de poussée (T) au rouleau presseur (21).

Le premier agencement (11) peut favorablement comprendre deux flasques latéraux (29). Les deux flasques (29) peuvent être aptes à recevoir le rouleau presseur (21), lorsque ce rouleau presseur (21) est en position inactive et n'est plus en fonction.

Lors d'un changement de travail, la pression dans l'organe de pression (26) est relâchée et le rouleau presseur (21) s'écarte du rouleau principal (9). Le rouleau presseur (21) peut ainsi passer de la position active (Figure 3), positionné sur les deux leviers (28), à une position inactive (Figures 2, 4 et 5), positionné sur les deux flasques (29), et réciproquement (Flèche A en Figure 4).

Les deux flasques (29) peuvent être montés sur une rampe transversale (31). La rampe (31) peut être mobile transversalement, pour pouvoir faire entrer et sortir transversalement (Flèche M en Figure 5) le rouleau presseur (21), hors de la station d'alimentation (2), et ainsi hors de la machine (1). Pour ce faire la rampe (31) est divisée en quatre parties, deux parties de rampe supérieures coulissant respectivement par rapport à deux parties de rampe inférieures.

L'opérateur va pouvoir enlever l'ancien rouleau presseur (21) et mettre un nouveau rouleau presseur (21), avec des caractéristiques différentes (Y et D) pour les excroissances (23) d'appui, en dehors de la station d'alimentation (2) et de la machine (1). De cette manière, l'ergonomie de l'opération de changement de rouleau presseur (21) va être largement améliorée pour l'opérateur.

Le deuxième agencement (12) peut être favorablement disposé en amont de l'unité de transformation, sous la forme de la presse à platine de découpe (3), dans une station d'alimentation (2) de cette presse (3). Le troisième agencement (13) peut être favorablement disposé en aval de l'unité de transformation, sous la forme de la presse à platine de découpe (3).

Les deuxième et troisième agencements (12 et 13) comprennent tout d'abord des moyens d'entraînement de la bande (4) et respectivement des poses (5), selon la direction longitudinale (F), pouvant préférentiellement comprendre un rouleau d'entraînement (32). Le rouleau (32) peut être entraîné en rotation (Flèche R en Figures 6 et 7) par un moteur électrique d'entraînement (33). Le moteur (33) peut être monté coaxial au rouleau (32).

Les deuxième et troisième agencements (12 et 13) comprennent également des moyens d'appui (35) de la bande (4) et respectivement des poses (5) contre les moyens d'entraînement, c'est-à-dire contre le rouleau (32). De manière très avantageuse, ces moyens d'appui (35) peuvent comprendre un seul ou une série de galets presseurs (36), ici au nombre de six. Ces galets (36) forment un élément rotatif pivotant (Flèche P en Figures 6 et 7) sur un axe (37), lorsque le rouleau (32) est entraîné en rotation (R) par le moteur électrique d'entraînement (33).

La bande (4) ou les poses (5) sont aptes à être engagées (voir Figure 7) entre ces moyens d'entraînement, i.e. le rouleau (32), et les moyens d'appui (35), i.e. les galets (36). La bande (4) ou les poses (5) sont aptes à être maintenues et sont aptes à être entraînées par ces moyens d'entraînement et ces moyens d'appui (35).

Comme le montre les Figures 6 et 8, les galets (36) peuvent former toute ou partie de la zone d'appui, en étant séparés les uns des autres par un espacement (38). Lorsque les galets (36) sont engagés contre le rouleau (32), la surface de roulement respective de chacun des galets (36) définit la zone d'appui tournée vers le rouleau (32).

Une position transversale (Flèche Y en Figure 6) et une largeur transversale (Flèche D en Figure 8) de la zone d'appui, ici de chacun des galets (36), et ainsi des espacements (38), peut être choisie en fonction de la position et de la dimension transversale de la modification présente sur la bande (4) ou sur les poses (5). La position transversale (Y) peut être définie par rapport au rebord du premier galet (36).

De cette façon, les espacements (38) sont en correspondance avec la modification de la bande (4) ou des poses (5) et les galets (36) passent à côté des gaufrages, ou à côté d'autres modifications, c'est-à-dire à côté de la modification de la bande (4) ou des poses (5). Par le choix de la position et de la largeur de chacun des galets (36), l'opérateur évite d'abîmer cette modification entre les galets (36) et le rouleau (32). Par l'adéquation entre les galets (36) et le travail effectué et la modification réalisée en amont, la bande (4) ou les poses (5) vont être protégées au cours de leur entraînement.

Pour obtenir un appui constant, les moyens d'appui (35) peuvent comprendre au moins un organe de pression (39), sous la forme d'un vérin. L'organe de pression (39) peut pousser (Flèche T en Figure 7) l'élément rotatif, c'est-à-dire le galet (36), contre les moyens d'entraînement, c'est-à-dire le rouleau (32).

Les moyens d'appui (35) peuvent en outre préférentiellement comprendre une structure (41), à laquelle peut être fixée l'organe de pression (39). Les moyens d'appui (35) peuvent en outre préférentiellement comprendre deux leviers latéraux (42). Les deux leviers (42) sont situés de chaque côté du galet (36) et peuvent être aptes à maintenir le galet (36) par son axe (37). Les deux leviers (42) peuvent être aptes à pivoter vers le bas (Flèche U en Figure 7) par rapport à la structure (41), lorsque ce galet (36) est mis en position active et en fonction. Les deux leviers (42) peuvent être également aptes à pivoter par rapport à l'organe de pression (39), pour transmettre la force de poussée (T) au galet (36).

Lors d'un changement de travail, la pression dans l'organe de pression (39) est relâchée et le galet (36) s'écarte du rouleau (32). Le galet (36) peut ainsi passer de la position active (Figures 6 et 7), à une position inactive (Figure 8), et réciproquement.

De manière favorable, le galet presseur (36), la structure (41), les deux leviers (42) et l'organe de pression (39) peuvent former un sous-ensemble d'appui (43), ajustable transversalement. Pour ce faire, la structure (41) peut être apte à coulisser sur une rampe transversale (44), de façon à régler la position transversale du sous-ensemble d'appui (43) et ainsi du galet (36).

La rampe (44) peut être mobile transversalement, pour pouvoir faire entrer et sortir transversalement (Flèche M en Figure 8) le ou les sous-ensembles d'appui (43) avec le ou les galets (21), hors de la station d'alimentation (2), et ainsi hors de la machine (1). Pour ce faire la rampe (44) est montée sur une autre partie de rampe, à savoir une partie supérieure de rampe (46) coulissant respectivement par rapport à une autre partie fixe de rampe (47).

L'opérateur va pouvoir enlever le ou les anciens galets (36) et mettre un nouveau ou des nouveaux galets (36), avec des caractéristiques différentes pour les largeurs d'appui (D), en dehors de la station d'alimentation (2) et de la machine (1). L'opérateur va pouvoir ajuster la position transversale (Y) de chacun des sous-ensembles d'appui (43) et ainsi de chacun des galets (36). De cette manière, l'ergonomie de l'opération de changement de sous-ensemble d'appui (43) va être largement améliorée pour l'opérateur.

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.