Brevet FR3055567A1 — publié le 20180309

OUTIL DE DECOUPAGE DU CARTON EQUIPE D'UN ELEMENT COMPRESSIBLE D'EJECTION ET MACHINE DE DECOUPAGE EQUIPEE D'UN TEL OUTIL Domaine technique La présente invention se rapporte au domaine des machines de découpage du carton de type presse à plat ou rotative et plus précisément au domaine des outils de découpage du carton pour des telles machines, de tels outils comportant des moyens d'éjection du carton. L'invention porte tout particulièrement sur ces moyens d'éjection du carton présents sur l'outil. Etat de la technique Les outils de découpage du carton mis en oeuvre sur des machines de découpage du carton sont bien connus de l'homme du métier. Traditionnellement, un tel outil comporte au moins une lame, également appelée filet coupeur, qui définit une forme correspondant à la forme de la découpe à réaliser sur la feuille de carton. Cette au moins une lame est montée sur un socle, également appelé un « bois ». Ce socle peut être plan dans le cas d'une presse à plat, voire circulaire dans le cas d'une presse rotative. Durant l'opération de découpage par un mouvement de translation ou de rotation de l'outil de découpage, la lame pénètre dans la feuille de carton puis ressort de celle-ci, faisant apparaître la découpe. Durant l'extraction de la lame du carton, ce dernier peut accrocher à la lame. Pour pallier cet accrochage du carton à la lame durant son extraction, il est connu de disposer sur l'outil de découpage un élément compressible d'éjection constitué d'un bloc de mousse collé au socle à proximité de la lame. Durant la pénétration de la lame dans le carton, le bloc de mousse se comprime puis, durant le dégagement de la lame, ledit bloc de mousse se détend et repousse le carton pour l'éjecter de la lame. Un inconvénient de tels blocs de mousse est leur délamination rapide avec l'usage, nécessitant un remplacement fréquent (environ tous les trois mois) des blocs de mousse sur les outils de découpe. Cette délamination peut être ralentie en utilisant de la mousse plus 30 performante, « haut de gamme », ce qui augmente cependant considérablement le coût de 3055567 2 l'outil de découpage. Ce délaminage de la mousse impose une rigueur de contrôle et de remplacement des blocs de mousse dans certains domaines, par exemple dans le domaine alimentaire, car il est primordial d'éviter que des morceaux de mousses issus du délaminage ne se retrouvent pas sur la chaîne de production. 5 Le découpage du carton génère en outre beaucoup de poussière de carton qui pénètre dans les pores de la mousse et les bouche, ce qui réduit fortement le dynamisme des blocs de mousse, ceux-ci perdant toute leur efficacité. Cela rend plus difficile le dégagement du carton de la lame. En outre, l'emmagasinage de la poussière dans les pores de la mousse nécessite de nettoyer régulièrement les outils de découpe en soufflant les blocs de mousse. Il est d'ailleurs 10 fréquent de peindre les machines en couleurs claires pour visualiser plus facilement la poussière et effectuer un dépoussiérage de la mousse. Cette accumulation de la poussière impose également une rigueur de contrôle et de nettoyage des outils de découpe dans certains domaines, comme par exemple le domaine des emballages alimentaires où les règles d'hygiène sont très rigoureuses, les outils étant nettoyés très fréquemment, de manière 15 anticipée, pour garantir la qualité des produits. Résumé de l'invention La présente invention a pour objectif de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention concerne tout d'abord un élément compressible d'éjection d'un outil de découpage pour une machine de découpage du carton de type presse à plat ou presse rotative. L'invention 20 concerne également un outil de découpage du carton équipé d'un ou de tels éléments compressibles d'éjection, ainsi qu'une machine de découpage du carton équipée d'un ou de tels outils de découpage. L'outil selon l'invention comprend au moins une lame, encore appelée filet coupeur, qui définit une forme du carton à découper. On peut toutefois envisager plusieurs lames 25 définissant plusieurs formes, voire plusieurs lames définissant en combinaison une seule forme. En outre, l'outil comprend au moins un élément compressible d'éjection qui est agencé à proximité de la lame et configuré pour repousser le carton après son découpage par la lame. De manière remarquable, l'élément compressible d'éjection selon l'invention comprend une structure multicouche comportant au moins une base en mousse compressible et un film de protection venant au contact du carton lors de l'opération de découpage. La base en mousse fournit à l'élément compressible d'éjection son dynamisme lui permettant de reprendre convenablement sa forme après cessation de la compression, c'est-à-dire durant le 3055567 3 dégagement de la lame qui vient de couper le carton. Le film de protection revêtant la base en mousse évite le contact direct de cette base en mousse avec le carton durant le découpage où ladite base en mousse est comprimée, ce qui réduit fortement la délamination de cette dernière. Par ailleurs, le film de protection empêche la pénétration de la poussière dans la base 5 en mousse compressible, ce qui permet à celle-ci de conserver son dynamisme initial pour une bonne éjection du carton durant le dégagement de l'outil. En outre, la présence du film de protection permet de recueillir sur sa face externe la poussière du carton générée durant le découpage, ce qui facilite considérablement le retrait de la poussière, la face externe du film de protection pouvant être facilement nettoyée au moyen d'un chiffon humide. 10 Dans une réalisation préférentielle de l'élément compressible d'éjection objet de l'invention, la base en mousse est réalisée dans un matériau élastomère de type éthylène-acétate de vinyle (EVA), chloroprène (CR), styrène-butadiène (SBR) ou éthylène-propylènediène monomère (EPDM). Le choix de la mousse dépendra notamment du prix de l'outillage retenu, ce qui aura une incidence sur ses performances et sa longévité, bien qu'elle soit 15 optimisée par la présence du film de protection, une mousse SBR étant moins robuste qu'une mousse EPDM, elle-même moins robuste qu'une mousse EVA. Le type de carton à découper pourra également avoir une incidence sur le choix de la mousse. Bien entendu, on peut envisager d'autres mousses pour la réalisation de la base, sans sortir du cadre de l'invention. Dans une réalisation préférentielle de l'élément compressible d'éjection objet de 20 l'invention, le film de protection est constitué dans un matériau polyester, ce qui lui assure une bonne résistance au contact du carton durant le découpage, permet de retenir convenablement la poussière de carton afin d'éviter son infiltration dans les pores de la base en mousse, et permet un nettoyage facile de sa face externe avec un chiffon humide pour le retrait de la poussière, sans risque d'infiltration d'humidité dans la base en mousse durant le 25 nettoyage. En outre, le choix du polyester permet de réaliser un film de protection de très faible épaisseur, ce qui permet de travailler avec une grande précision. Cela permet également de préserver une épaisseur de base en mousse importante sans modifier la hauteur de l'élément compressible d'éjection, comparée à celle des blocs de mousse traditionnelles, afin que ledit élément compressible d'éjection conserve un dynamisme convenable et que les 30 dimensions standards des outils de découpe soient préservées. En préservant des dimensions standards, il est ainsi possible d'adapter l'élément compressible d'éjection selon l'invention sur les outils de découpe déjà existants, en remplacement des blocs de mousse antérieurs lors des opérations de maintenance. On pourrait évidemment envisager d'autres matériaux 3055567 4 offrant les mêmes effets techniques et avantages que ceux précités pour la mise en oeuvre du film de protection, sans sortir du cadre de l'invention. Selon l'élément compressible d'éjection objet de l'invention, un revêtement adhésif est mis en oeuvre entre une face interne du film de protection et une face externe de la base en 5 mousse, de sorte à permettre le collage du film de protection avec la base en mousse. De préférence, le revêtement est déposé sur la face interne du film de protection, puis le film de protection est collé sur la face externe de la base en mousse lors de la conception de l'élément compressible d' éj ection. Selon l'élément compressible d'éjection objet de l'invention, un revêtement adhésif est 10 disposé sur la base en mousse pour le collage dudit élément compressible d'éjection sur l'outil de découpage. De préférence, le revêtement adhésif est déposé sur la face interne de la base en mousse puis et revêtu provisoirement d'une feuille de papier avant le collage de l'élément compressible d'éjection sur le socle. Selon l'outil de découpage objet de l'invention, celui-ci comprend un socle également 15 appelé « un bois ». Ce socle est muni d'une face externe de laquelle s'étendent l'au moins une lame et l'au moins un élément compressible d'éjection. Lorsque l'outil de découpage est mis en oeuvre sur une presse à plat, le socle est plan et l'au moins une lame et l'au moins un élément compressible d'éjection s'étendent perpendiculairement audit plan. Lorsque l'outil de découpe est mis en oeuvre sur une presse rotative, le socle est circulaire et l'au moins une 20 lame et l'au moins un élément compressible d'éjection s'étendent radialement audit socle. Selon l'outil de découpage objet de l'invention, l'élément compressible d'éjection est collé sur la face externe du socle au moyen d'un revêtement adhésif, notamment le revêtement adhésif mis en oeuvre entre la face interne de la base en mousse, tel que précité. On pourrait toutefois envisager de déposer d'abord le revêtement adhésif sur la face externe du socle puis 25 de déposer l'élément compressible d'éjection sur ledit revêtement adhésif pour son collage avec le socle. Dans une réalisation de l'outil de découpage objet de l'invention, celui-ci comprend au moins deux éléments compressibles d'éjection agencés respectivement de chaque côté de l'au moins une lame. Cela permet de dégager convenablement autant la forme en carton découpée 30 que le rebus en carton, obtenus après le découpage de la feuille de carton par la lame. L'expulsion du carton de la lame s'effectue de manière équilibrée, ce qui évite des éclatements sur les bords de la découpe du carton durant son expulsion de la lame. 3055567 5 Selon l'élément compressible d'éjection objet de l'invention, le film de protection est mis en oeuvre dans une couleur claire de sorte à distinguer plus facilement la présence de poussière sur cet élément compressible d'éjection, ce qui permet d'effectuer des contrôles visuels fréquents pour nettoyer le film de protection lorsque cela s'avère nécessaire. 5 Selon l'outil de découpage objet de l'invention, celui-ci comprend en complément au moins un élément de rainage qui permet de réaliser une rainure sur le carton définissant une ligne de pliage. En outre, l'outil comprend au moins un élément compressible d'éjection agencé à proximité dudit élément de rainage, ledit élément compressible d'éjection comprenant les caractéristiques précitées objets de l'invention. De préférence, deux éléments 10 compressibles d'éjection sont agencés respectivement de chaque côté de l'élément de rainage, au voisinage de celui-ci, ce qui permet une expulsion du carton de façon homogène. Les caractéristiques décrites précédemment pourront être mises en oeuvre indépendamment ou en combinaisons sur l'élément compressible d'éjection et sur l'outil de découpage, sans exclure la possibilité de mise en oeuvre d'autres variantes rentrant dans le 15 cadre de l'invention, voire de caractéristiques additionnelles. L'invention concerne également une machine de découpage du carton comprenant au moins un outil de découpage qui présente au moins les caractéristiques essentielles précitées sur le ou les éléments compressibles d'éjection, mettant en oeuvre l'invention. Cette machine de découpage peut être du type presse à plat. Dans ce cas, la machine 20 comporte une matrice plane sur laquelle est agencé l'outil de découpage qui présente un socle de forme plane. Cette machine de découpage peut au contraire être du type presse rotative. Dans ce cas la matrice est un rouleau sur lequel est agencé l'outil de découpage qui présente un socle de forme circulaire. 25 Brève description des figures Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante s'appuyant sur des figures, parmi lesquelles : La figure 1 schématise en vue de côté un outil de découpage mis en oeuvre sur une matrice plane de presse à plat, montrant notamment une lame et un élément 30 compressible ; 3055567 6 La figure 2 schématise en vue de côté un outil de découpage mis en oeuvre sur une matrice circulaire de presse rotative ; La figure 3 schématise en vue agrandie un élément compressible d'éjection ; La figure 4 schématise en vue de face un outil de découpage, selon une variante de 5 réalisation ; La figure 5 schématise en vue de côté un outil de découpage mis en oeuvre sur une matrice plane de presse à plat, montrant notamment un élément de rainage et deux éléments compressibles d'éjection. Description détaillée 10 La description suivante utilise les mêmes références pour définir les mêmes caractéristiques selon les diverses variantes illustrées, sauf indication différente stipulée dans le texte. Dans la suite de la description, l'outil de découpage du carton est nommé « l'outil » et la machine de découpage du carton est nommée « la machine ». 15 Sur la figure 1 est illustré un outil qui est monté sur une matrice à plat 2 agencée sur une machine 3 du type presse à plat, l'outil 1 se déplaçant selon un mouvement de translation va-et-vient illustré par la double-flèche 4. Une telle machine 3 est bien connue de l'homme du métier, celle-ci n'est donc pas détaillée. L'outil 1 comprend un socle 5 sur lequel est montée une lame 6 qui définit une forme ouverte ou fermée, selon le découpage du carton à réaliser. 20 On peut envisager plusieurs lames 6 définissant en combinaison une forme voire plusieurs formes sur le socle 5. A titre d'exemple, sur la figure 4, la lame 6 définit une forme 7 qui est fermée sur le socle 5. L'outil 1 comprend également un élément compressible d'éjection 8 de forme rectangulaire permettant de repousser le carton sur un côté 9 de la lame 6 attenant audit élément compressible d'éjection 8, de manière à éviter que le carton reste agripper audit côté 25 9 durant la remontée de la lame 6 venant de couper le carton (non illustré). La face externe 10 de l'élément compressible d'éjection 8 s'étend au-delà de l'extrémité 11 de la lame 6, en condition normale où ledit élément compressible d'éjection 8 n'est pas sollicité, c'est-à-dire en dehors d'une phase de découpage du carton. Sur la figure 2, on retrouve exactement les mêmes caractéristiques que celles précitées, 30 avec les mêmes références utilisées, la différence étant que la machine 3 est du type presse rotative. La matrice 2 est constituée d'un rouleau (ou cylindre), le socle 5 est circulaire et l'élément compressible déjection 8 présente de préférence une forme de portion circulaire. 3055567 7 Tel qu'illustré sur les figures 1 à 3, l'élément compressible d'éjection 8 comprend une base en mousse 12 et un film de protection 13. La base en mousse 12 est conçue dans un matériau élastomère de type styrène-butadiène (SBR) qui sera préférentiellement retenu afin de réduire le coût de fabrication de l'outil 1. On peut toutefois envisager également un 5 matériau élastomère de type chloroprène (CR), éthylène-propylène-diène monomère (EPDM) ou éthylène-acétate de vinyle (EVA), voire d'autres matériaux en mousse compressible offrant un bon dynamisme à la base en mousse 12 pour lui permettre de reprendre rapidement sa forme normale après compression. Le film de protection 13 est de préférence réalisé dans un matériau polyester de couleur blanche ou tout autre couleur claire afin de visualiser 10 facilement les dépôts de poussière de carton générés lors des découpes du carton. La face externe 14 du film de protection 13 constitue la face externe 10 de l'élément compressible d'éjection 8, venant au contact du carton durant l'opération de découpage et d'éjection. La face interne 15 du film de protection 13 reçoit un revêtement adhésif 16 permettant le collage dudit film sur la face externe 17 de la base en mousse 12. De même, la face interne 18 de la 15 base en mousse 12 reçoit un revêtement adhésif 19 permettant le collage de ladite base sur la face externe 20 du socle 5. Le revêtement adhésif 19 sera préférentiellement protégé par une bande de papier avant le collage de l'élément compressible d'éjection 8 sur le socle 5. Sur la figure 4 est schématisée une variante de l'outil 1 montrant notamment la possibilité de positionner des éléments compressibles d'éjection 8, 8' de chaque côté de la lame 6, ceci 20 pour chaque portion de ladite lame 6 définissant la forme 7. Les longueurs des éléments compressibles d'éjection 8, 8' dépendront notamment des longueurs des portions de la lame 6. La figure 5 montre un outil 1 correspondant par exemple à celui de la figure 1, l'outil 1 se déplaçant selon un mouvement de translation va-et-vient illustré par la double-flèche 4 sur la machine 3. Bien entendu, l'outil 1 de la figure 5 mettra en oeuvre des caractéristiques 25 identiques ou similaire à celles décrites précédemment pour les figures 1 à 4, selon qu'il s'agisse d'une machine 3 de type presse à plat ou presse rotative. Tel qu'illustré en figure 5, L'outil 1 comprend un élément de rainage 21 qui permet d'effectuer une rainure dans le carton lors de l'actionnement de l'outil, cette rainure définissant une ligne de pliage sur le carton au lieu d'une découpe comme dans le cas de la lame 6 précédemment décrite. Cet 30 élément de rainage 21 est monté sur le socle 5. On peut envisager plusieurs éléments de rainage 21 sur le socle, selon les lignes de pliage souhaitées sur le carton. L'outil 1 comprend également deux éléments compressibles d'éjection 22, 22' de forme rectangulaire permettant de repousser le carton des deux côtés 23, 23' de la lame 6 attenants auxdits élément 3055567 8 compressible d'éjection 22, 22', de manière à expulser de façon homogène le carton durant la remontée de l'élément de rainage 21. La conception de ces deux éléments compressibles d'éjection 22, 22' est identique à celle décrite précédemment pour les éléments compressibles d'éjection 8, 8'. De préférence, l'extrémité 24 de l'élément de rainage 21 s'étend légèrement 5 au-delà des faces externes 25, 25' des éléments compressibles d'éjection 22, 22', comme l'illustre la figure 1. L'inverse reste toutefois envisageable également. On pourrait également envisager un seul élément compressible d'éjection 24 d'un seul côté de l'élément de rainage 21, cette solution ne sera toutefois pas préférée pour une question d'équilibrage durant l'expulsion du carton. 10 La description détaillée qui précède n'a aucun caractère limitatif. Bien au contraire, elle a pour objectif d'ôter toute éventuelle imprécision quant à sa portée. Ainsi, de nombreuses variantes pourront être envisagées dans le cadre de l'invention, notamment quant au nombre de formes 7 sur le socle 5 de l'outil, quant au nombre de lames 6 sur le socle 5 et quant au nombre d'éléments compressibles d'éjection 8, 8' et à leur position sur le socle 5 et vis-à-vis 15 de la ou des lames 6. Le nombre d'éléments de rainage 21 et d'éléments compressibles d'éjection 22, 22' seront variables également. On pourra aussi choisir d'autres matériaux que ceux cités dans la description précédente, pour la mise en oeuvre de la base en mousse 12 et du film de protection 13, sans sortir du cadre de l'invention. 20 REVENDICATIONS1. Elément compressible d'éjection (8, 8') d'un outil (1) de découpage du carton pour une machine (3) de découpage du carton, caractérisé en ce qu'il comprend une structure multicouche comportant au moins une base en mousse (12) compressible et un film de protection (13) venant au contact du carton lors de l'opération de découpage. 2. Elément compressible d'éjection (8, 8') selon la revendication 1, dans lequel la base en mousse (12) est réalisée dans un matériau élastomère de type éthylène-acétate de vinyle (EVA), chloroprène (CR), styrène-butadiène (SBR) ou éthylène-propylène- diène monomère (EPDM). 3. Elément compressible d'éjection (8, 8') selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le film de protection (13) est constitué dans un matériau polyester. 4. Elément compressible d'éjection (8, 8') selon l'une des revendications précédentes, dans lequel un revêtement adhésif (16) est disposé entre le film de protection (13) et la base en mousse (12) pour le collage entre lesdits éléments. 5. Elément compressible d'éjection selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel un revêtement adhésif (19) est disposé sur la base en mousse (12) pour le collage dudit élément compressible d'éjection sur l'outil (1). 6. Elément compressible d'éjection (8, 8') selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le film de protection (13) est dans une couleur claire. 7. Outil de découpage (1) comprenant au moins une lame (6) et au moins un élément compressible d'éjection (8, 8') agencé à proximité de la lame et configuré pour repousser le carton après son découpage par la lame, ledit élément compressible d'éjection comprenant les caractéristiques selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 6. 8. Outil de découpage (1) selon la revendication 7, lequel comprend un socle (5) muni d'une face externe (20) de laquelle s'étendent l'au moins une lame (6) et l'au moins un élément compressible d'éjection (8). 9. Outil de découpage (1) selon la revendication 8, dans lequel l'élément compressible d'éjection (8, 8') est collé sur la face externe (20) du socle (5) au moyen d'un revêtement adhésif (19). 10. Outil de découpage (1) selon l'une des revendications 7 à 9, lequel comprend au moins deux éléments compressibles d'éjection (8, 8') agencés respectivement de chaque côté de l'au moins une lame (6). 3055567 10 11. Outil de découpage (1) selon l'une des revendications 7 à 10, lequel comprend au moins un élément de rainage et au moins un élément compressible d'éjection agencé à proximité dudit élément de rainage, ledit élément compressible d'éjection comprenant les caractéristiques selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 6. 5 12. Machine (3) de découpage du carton comprenant au moins un outil de découpage (1) selon l'une des revendications 7 à 11. 13. Machine (3) de découpage selon la revendication 12, laquelle est du type presse à plat ou presse rotative.