[0001] La présente invention a pour objet un dispositif pour le montage de plateaux en carton,
et plus spécialement de plateaux comprenant un fond délimité par deux parois longitudinales
et deux parois transversales, les parois transversales comportant chacune deux retours
longitudinaux pour réaliser leur assemblage aux parois longitudinales.
[0002] Ce dispositif est également susceptible d'assembler des plateaux qui, en variante,
comportent un retour parallèle au fond, appelé "trottoir", présentant lui-même deux
débords latéraux, rabattus et fixés contre les retours longitudinaux.
[0003] Généralement, après dépôt de colle sur les parties à assembler, la mise en forme
d'un plateau est réalisée par un outil en forme de poinçon assurant le pliage des
parois latérales le long de lignes de rainage préalablement ménagées sur l'une des
faces du flan de carton. A la fin du pliage, l'outil de poinçonnage doit maintenir
les parties encollées en pression les unes contre les autres jusqu'à prise totale
de la colle, pour assurer un assemblage définitif.
[0004] Quoique l'on utilise actuellement des colles à prise rapide, de type "hot-melt",
l'obtention d'un assemblage correct, non susceptible de se rompre au cours des manipulations
ultérieures du plateau, n'est pas instantanée et prolonge l'opération de mise en forme
elle-même d'une ou deux secondes, ce qui se traduit par une limitation des cadences
de production des machines.
[0005] Pour remédier à ces inconvénients, il a été imaginé d'utiliser un carrousel, équipé
de plusieurs dispositifs de conformation de cartons ou plateaux, chaque flan amené
à la machine, étant pris en charge par un dispositif de conformation qui, au cours
de la rotation par pas du carrousel, assure successivement la mise en forme d'un emballage
et le maintien en pression des parties encollées de celui-ci, au cours du séchage
de la colle, alors même que d'autres flans sont déjà pris en charge par les dispositifs
de conformation suivants.
[0006] Cet agencement permet, lors de chaque révolution du carrousel, une superposition
partielle, dans le temps, des opérations de pliage et de maintien en pression réalisées
sur des flans introduits successivement dans la machine.
[0007] Il est ainsi possible d'éviter l'influence néfaste du temps de prise de la colle
sur la cadence de la machine.
[0008] La présente invention vise à fournir un dispositif simple de mise en forme de plateaux
pouvant avantageusement équiper un carrousel.
[0009] A cet effet, ce dispositif de conformation comprend, d'une part, une matrice comportant
plusieurs séries de rampes de mise en forme délimitant une ouverture horizontale,
décalées verticalement et disposées longitudinalement et transversalement au flan
à partir duquel est réalisé le plateau, et situées au niveau des lignes de rainage
que comporte le flan et, d'autre part, un poinçon comprenant deux talons parallèles
disposés symétriquement par rapport à un plan médian transversal du flan, ce poinçon
étant associé à des moyens assurant son déplacement vertical, et les talons étant
déplaçables l'un vers l'autre entre une position écartée dans laquelle les bords extérieurs
des talons sont situés à une distance l'un de l'autre correspondant à la longueur
intérieure du plateau et une position rapprochée dans laquelle les bords extérieurs
des talons sont situés à une distance l'un de l'autre inférieure à la longueur intérieure
du plateau, les moyens de commande du poinçon étant agencés de telle sorte que, lors
de l'amenée du flan, le poinçon soit situé au-dessus des rampes puis, qu'après positionnement
de celui-ci, il soit déplacé verticalement vers le bas, les talons étant en position
écartée, de façon à déplacer le flan au contact des rampes qui en assurent la mise
en forme, puis à maintenir le poinçon dans cette position pendant la durée de prise
de la colle et, enfin, à réaliser le rapprochement des talons et le déplacement du
poinçon vers le haut.
[0010] La phase de descente du poinçon correspond à la mise en forme de la barquette, alors
que le séchage est effectué dans une position où les parois encollées de la barquette
sont maintenues pincées entre les rampes et le poinçon.
[0011] Dans la mesure où plusieurs de ces dispositifs équipent un carrousel, leur mouvement
relatif par rapport à la colonne centrale du carrousel peut avantageusement être mis
à profit pour commander les différents mouvements du poinçon et des organes qui lui
sont éventuellement associés.
[0012] De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit,
en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs,
une forme d'exécution d'un plateau et une forme d'exécution d'une machine pour le
montage de celui-ci :
Figure 1 est une vue en perspective du plateau ;
Figure 2 est une vue à plat du flan à partir duquel est réalisé le plateau de figure
1 ;
Figure 3 est une vue en perspective de cette machine ;
Figure 4 en est une vue de dessus ;
Figure 5 en est une vue en coupe partielle selon la ligne V-V de figure 4 ;
Figures 6 et 7 sont deux vues schématiques, respectivement, de face et de côté d'un
dispositif de mise en forme d'un carton ;
Figures 8 à 13 sont six vues de face au cours de six phases de la mise en forme du
plateau.
[0013] Le plateau, représenté aux figures 1 et 2, obtenu à partir d'un flan 2 comprend un
fond 3, séparé par des lignes de rainage longitudinales 4 et transversales 5, de parois
respectivement longitudinales 6 et transversales 7.
[0014] Les deux parois transversales 7 sont munies de deux retours longitudinaux 8 destinés
à être fixés contre les parois longitudinales 6.
[0015] En outre, chaque paroi transversale 7 présente un retour transversal 9 dont il est
séparé par une ligne de rainage 10, chaque retour 9 étant équipé, à ses deux extrémités,
de deux pattes 12, dont il est séparé par des lignes de rainage 13.
[0016] En pratique, et comme montré à la figure 1, en position montée du plateau, les retours
9 s'étendent parallèlement au fond du plateau en direction de l'intérieur de celui-ci,
le maintien en place de chaque retour 9, encore appelé "trottoir", étant assuré par
collage des pattes 12 contre les retours longitudinaux 8.
[0017] Il ressort de la structure de ce plateau, que son montage automatique est difficile
à réaliser, et que son assemblage nécessite un maintien en pression en de nombreux
points préalablement encollés.
[0018] Ce montage peut être réalisé à l'aide de la machine représentée dans son ensemble
aux figures 3 à 5. Cette machine est du type à carrousel comprenant une colonne centrale
14 sur laquelle sont montés pivotants quatre postes 15 de conformation de plateaux,
disposés à 90° les uns des autres. Ces quatre postes sont entraînés en rotation par
pas autour de la colonne, par l'intermédiaire d'un moteur non représenté dont l'arbre
de sortie porte un pignon 16 engrenant avec une couronne dentée 17 dont est solidaire
un manchon 18 qui entoure la colonne et'qui est guidé en rotation sur celle-ci. Sur
le manchon 18 sont fixés quatre bâtis 19, appartenant aux quatre dispositifs de mise
en forme.
[0019] Chaque bâti 19 porte une matrice 20 montée de façon fixe, et un dispositif de poinçonnage
22, qui sera décrit plus en détail ci-après, déplaçable verticalement entre une position
dans laquelle il se trouve au-dessus du plan horizontal d'amenée des flans et une
position dans laquelle il est engagé dans la matrice, qui est elle-même disposée en-dessous
du plan d'amenée des flans.
[0020] Les flans de carton 2, préalablement rainés et découpés, sont stockés dans un magasin
23, avec préhension du flan inférieur par un dispositif 24, par exemple à ventouses,
déposant ce flan sur des chaînes 25 à taquets 26, amenant les flans de façon unitaire,
après passage à un poste d'encollage 27 au poste A du carrousel, où le flan est pris
en charge par un dispositif de mise en forme.
[0021] Chaque flan est positionné à ce niveau par appui qu'il vient prendre contre une butée
28 solidaire du bâti 19.
[0022] La matrice 20 comporte trois séries de rampes 29, 30 et 32, décalées verticalement
les unes par rapport aux autres et disposées au niveau de lignes de rainage que présente
le flan, afin de permettre le pliage des parois au niveau desdites lignes de rainage.
C'est ainsi que la série de rampes 29 assure le pliage des retours 8 à 90° par rapport
aux parois transversales 7, les rampes 30 assurent le pliage à 90° des parois transversales
7 par rapport au fond 3, et les rampes 32 assurent le pliage des parois longitudinales
6 par rapport au fond 3.
[0023] Ces différents pliages sont obtenus lors de l'abaissement du flan sous l'effet de
la pression exercée par le dispositif de poinçonnage. Ce dispositif comprend un support
33 sur lequel sont montés deux bras 34 disposés symétriquement à un plan diamétral
du carrousel, de façon articulée autour de deux axes horizontaux parallèles 35.
[0024] Chacun de ces bras est équipé, a son extrémité inférieure, d'un talon 36, les deux
talons 36 étant parallèles et leur longueur étant au plus égale à la largeur intérieure
du plateau à obtenir.
[0025] Comme montré au dessin, les bras 34 portant les deux talons sont reliés, sensiblement
à mi-hauteur, par deux biellettes 37, articulées l'une sur l'autre autour d'un axe
horizontal 38 et dont chacune est articulée sur un bras 34 autour d'un axe horizontal
39. Un mouvement de soulèvement de l'articulation 38 par rapport à la position représentée
à la figure 6 se traduit par un déplacement des deux talons dans un sens de rapprochement
de ceux-ci.
[0026] Le dispositif de mise en forme comprend également deux rouleaux 40 d'axes parallèles
aux deux talons 36 et situés à une distance du fond du plateau, en période formée
de celui-ci, égale à la hauteur des parois latérales. Ces deux rouleaux sont disposés
symétriquement de part et d'autre d'un plan diamétral du carrousel et sont portés
par deux biellettes 42, articulées chacune autour d'un axe horizontal 43 sur le bâti
19. Ces deux biellettes sont reliées à leurs extrémités supérieures par une entretoise
44, articulée autour d'axes horizontaux 45.
[0027] En pratique, le support 33 est monté de façon pivotante à l'extrémité d'un bras 46,
dont la partie centrale est articulée autour d'un axe 47 horizontal sur le bâti 19,
et dont l'autre extrémité est engagée dans une gorge périphérique inférieure 48 ménagée
dans la colonne 14.
[0028] En outre, l'axe d'articulation 38 des deux biellettes 37 de liaison entre les bras
34 est monté à l'extrémité d'un bras 49 situé dans un plan diamétral du carrousel,
articulé en 50 autour d'un axe horizontal sur le bâti 19 et dont l'autre extrémité
est engagée dans une gorge périphérique intermédiaire 52 ménagée dans la colonne 14.
[0029] Enfin, l'entretoise 44, reliant les biellettes 42, est solidaire d'une extrémité
d'un bras 53 occupant une position diamétrale par rapport au carrousel, articulée
dans sa partie centrale en 54 sur le bâti 19, et dont l'autre extrémité est engagée
dans une gorge périphérique supérieure 55 ménagée dans la colonne 14.
[0030] Le dispositif de mise en forme est également équipé de volets 56 destinés à rabattre
les pattes 12, montés pivotants sur le support 33, et actionnés par des vérins pneumatiques
57, lorsque l'ensemble du dispositif de conformation occupe une position angulaire
prédéterminée par rapport à la colonne 14.
[0031] En fonctionnement, un dispositif ' de conformation de plateaux se trouvant au poste
A d'amenée des flans, un flan 2 est introduit entre la matrice et le poinçon jusqu'à
venir en appui contre la butée 28. Lors de l'entraînement en rotation de la partie
mobile, il est tout d'abord procédé, de par la forme des gorges 48, 52 et 55, à la
descente du dispositif de poinçonnage, qui réalise, dans un premier temps et comme
montré à la figure 8, le basculement à 90° des retours 8 au contact des rampes 29
puis, comme montré à la figure 9, le basculement à 90° des retours 7 au contact des
rampes 30, et enfin le basculement des parois longitudinales 6, comme montré à la
figure 10, au contact des rampes 32.
[0032] Arrivé dans cette position, le mouvement de déplacement vertical vers le bas du support
33 est stoppé, après quoi le bras 53, agissant sur les bielles 42 provoque le rapprochement
des rouleaux 40 et le basculement des retours 9 à l'horizontale, au contact des talons
36 (figure 11). Cette opération est suivie, au passage du dispositif à une position
angulaire déterminée, par le basculement des volets 56 qui viennent plaquer les pattes
12 contre les retours 8. Les différentes pièces constitutives du dispositif demeurent
dans cette dernière position, jusqu'à l'arrivée du dispositif au poste B, décalé de
trois quarts de tour par rapport au poste A, au niveau duquel est réalisée l'évacuation
des plateaux.
[0033] A ce poste, les deux talons 36 sont rapprochés l'un de l'autre sous l'effet d'un
pivotement du bras 49, comme montré à la figure 13, et le plateau est dégagé vers
le bas à l'aide d'un dispositif 58 à dépression qui l'amène au contact d'un convoyeur
d'évacuation 59. Lors de la rotation à vide du dispositif entre le poste B et le poste
A, les bras 46, 49 et 53 basculent pour provoquer l'écartement des talons 36. l'écartement
des rouleaux 40 et la montée du support 33 avant départ d'un nouveau cycle.
[0034] Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à
la technique existante en fournissant un dispositif de conception simple, à poinçon
de géométrie variable, permettant d'assurer le montage de plateaux de formes complexes,
et pouvant avantageusement équiper une machine à carrousel en - mettant à profit le
mouvement de rotation autour de la colonne centrale du carrousel pour commander les
différents mouvements nécessaires et assurer le maintien en contact pendant une durée
suffisante des parties encollées les unes avec les autres, pour garantir une géométrie
parfaite de l'emballage, et les performances mécaniques et de stockage de celui-ci.
1. - Dispositif de conformation de plateaux, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une
part, une matrice (20) comportant plusieurs séries de rampes de mise en forme (29,
30, 32) délimitant une ouverture horizontale, décalées verticalement et disposées
longitudinalement et transversalement au flan (2) à partir duquel est réalisé le plateau,
et situées au niveau des lignes de rainage que comporte le flan et, d'autre part,
un poinçon (22) comprenant deux talons (36) parallèles disposés symétriquement par
rapport à un plan médian transversal du flan, ce poinçon étant associé à des moyens
assurant son déplacement vertical, et les talons (36) étant déplaçables l'un vers
l'autre entre une position écartée dans laquelle les bords extérieurs des talons sont
situés à une distance l'un de l'autre correspondant à la longueur intérieure du plateau
et une position rapprochée dans laquelle les bords extérieurs des talons sont situés
à une distance l'un de l'autre inférieure à la longueur intérieure du plateau, les
moyens de commande du poinçon étant agencés de telle sorte que, lors de l'amenée du
flan, le poinçon soit situé au-dessus des rampes (29, 30, 32) puis, qu'après positionnement
de celui-ci, il soit déplacé verticalement vers le bas, les talons (36) étant en position
écartée, de façon à déplacer le flan au contact des rampes qui en assurent la mise
en forme, puis à maintenir le poinçon dans cette position pendant la durée de prise
de la colle et, enfin, à réaliser le rapprochement des talons et le déplacement du
poinçon vers le haut.
2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque talon (36)
est monté à l'extrémité inférieure d'un bras (34) articulé autour d'un axe horizontal
(35) sur un support (33), lui-même déplaçable verticalement, les deux bras (34) étant
reliés l'un à l'autre par une paire de biellettes (37), dont chacune est articulée,
d'une part, sur l'autre biellette et, d'autre part, sur l'un des bras autour d'un
axe horizontal (39) situé entre un talon et l'axe d'articulation (35) de ce bras sur
le support (33), des moyens étant prévus qui assurent un déplacement vertical de l'axe
d'articulation (38) des deux biellettes l'une sur l'autre par rapport au support (33).
3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans la mesure où
le plateau à monter comporte deux retours (9) s'étendant parallèlement au fond du
côté de l'intérieur du plateau, il comprend deux rouleaux (40) d'axes parallèles aux
deux retours, situés à une distance du fond du plateau égale à la hauteur du plateau,
montés à l'extrémité de deux biellettes (42) articulées à mi-longueur autour d'axes
horizontaux sur le bâti (19), et dont les extrémités supérieures sont reliées par
une entretoise (44) associée à des moyens de déplacement vertical par rapport au support
(33), permettant le déplacement des rouleaux (40) entre une position écartée dans
laquelle l'écartement des rouleaux (40) est supérieur à la longueur du plateau et
une position rapprochée dans laquelle la distance entre les rouleaux (40) est inférieure
à la longueur du plateau.
4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens
provoquant le basculement des débords latéraux (12) des retours horizontaux (9) du
plateau, constitués par des volets (56) articulés sur le support (33), et actionnés
par des vérins pneumatiques (57).
5. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans la mesure où
il est monté sur un carrousel. les moyens de déplacement vertical du support (33)
sont constitués par un bras (46) occupant une position diamétrale par rapport au carrousel,
articulé autour d'un axe (47) solidaire du bâti (19) monté pivotant autour de la colonne
(14) du carrousel, et dont l'autre extrémité est engagée dans une gorge (48) débouchant
à la périphérie de ladite colonne.
6. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que, dans le cas où il
est associé à un carrousel, l'axe d'articulation (38) entre les deux biellettes (37)
reliant les deux bras (34) portant les talons (36), est monté à une extrémité d'un
bras (49) disposé dans un plan diamétral du carrousel, articulé autour d'un axe horizontal
(50) sur le bâti (19) entraîné en rotation autour de la colonne centrale (14) du carrousel,
et dont l'autre extrémité est engagée dans une gorge (52) débouchant à la périphérie
de ladite colonne.
7. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que, dans la mesure où
il est associé à un carrousel, les moyens de déplacement vertical de l'entretoise
(44) reliant les deux biellettes (42) portant les rouleaux (40), sont constitués par
un bras dont une extrémité est solidaire de l'entretoise (44), articulé en (54) sur
le bâti (19) entraîné en rotation autour de la colonne centrale fixe du carrousel,
et dont l'autre extrémité est engagée dans une gorge (55) débouchant à la périphérie
de la colonne (14).
8. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce
qu'il comporte des moyens d'extraction des plateaux par l'extrémité inférieure des
séries de rampes (29, 30, 32), agissant à un poste fixe (B) équipé de moyens d'évacuation
(59) des plateaux finis après rapprochement des talons (36).