EP0488899B1 - Machine de formage et d'encollage de caisses en carton - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
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- B31B50/26—Folding sheets, blanks or webs
- B31B50/52—Folding sheets, blanks or webs by reciprocating or oscillating members, e.g. fingers
Definitions
- the present invention relates to a machine for forming and gluing cardboard boxes.
- the invention relates to a machine which makes it possible, from a pre-cut cardboard piece and having folding lines, to automatically carry out the necessary folds of the cardboard piece and to ensure the bonding of certain parts of the cardboard part, when it has been properly formed.
- FIG. 1 There are of course many types of cardboard boxes used for packaging fruit or vegetables.
- This box has a bottom 10, two long sides 12 and 14 and two short sides 16 and 18. These two short sides being extended by flaps 20 and 22 which are parallel to the bottom 10 and which cover the ends of the opening defined by the different sides.
- FIG. 2 shows such a cardboard piece.
- the cardboard part 28 of FIG. 2 comprises a part 30 forming the bottom 10, parts 32, 34, 36 and 38 forming the four sides of the box, the latter parts being separated from the part 30 by pre-folding lines 39 .
- the parts 36 and 38 corresponding to the short sides are extended by portions 40 and 42 corresponding to the flaps 20 and 22 of Figure 1.
- the parts 36 and 38 forming the short sides are extended laterally by flanks 44, 46, 48 and 50.
- the portions 40 and 42 intended to constitute the flaps are extended laterally by flanks referenced 52, 54, 56 and 58
- Figure 3 shows part of a box thus shaped.
- the backs of the sides 44 to 50 are pre-glued, as well as the fronts of the sides 52 to 58 of the flaps 40 and 42.
- the machines which are currently used to carry out the various foldings mentioned above and to ensure the application of the pressure necessary for carrying out the gluing essentially comprise a piston which acts on the part 30 of the piece of cardboard forming the bottom of the box and folding cheeks mounted at the end of hydraulic or pneumatic cylinders which, by their displacement in translation, carry out the various folds and ensure at the end of the stroke the application of the pressure necessary to obtain the gluing.
- Such machines are of relatively delicate use and adjustment in addition to the constraints involved in the use and control of hydraulic or pneumatic cylinders.
- the first difficulty consists in the fact that it is necessary to control with great precision the relative displacements of the different jacks to effectively ensure the folding of the different parts of the cardboard piece in order to obtain a correct placement thereof and in order to ensure the pressure required for bonding.
- this adjustment is delicate and can deteriorate over time.
- the second difficulty consists in the fact that, if to make these cardboard boxes, the piece of cardboard 28 always has the same parts and requires the same folding, the dimensions of these different parts can vary according to the size of the cardboard boxes that the 'we want to achieve. To change the dimensions of cardboard boxes, it is necessary to make new adjustments to the control of the different jacks carrying the folding cheeks, which is of course a long and delicate operation.
- an object of the invention is to provide a forming and sizing machine in which the relative movement of the folding cheeks ensuring the folding of the flaps mentioned above is ensured entirely mechanically and without requiring adjustment when the dimensions of the boxes to be produced are changed.
- the machine comprises a frame of which the frame 70 has been shown.
- This frame defines a reference plane which will be described as horizontal in the following description.
- this reference plane is other than horizontal.
- two displacement bars 72 and 74 which can be moved in translation in the direction XX ′ corresponding to the long length of the frame 70, the direction XX ′ being disposed in the horizontal reference plane.
- the bars 72 and 74 are moved in translation by a mechanism (not shown) acting on the ends 76 and 76 ′ of these bars.
- a piston 86 has also been shown which is movable in a direction zz ′ Perpendicular to the reference plane which will be described as vertical in the following description.
- the piston under the effect of a mechanism not shown can be moved in the direction zz ′ until it arrives in a limit position where it is stopped.
- a cardboard piece of the type shown in FIG. 2, is placed in position on the frame of the machine. Under the combined effect of the descent of the piston 86, and of movable magazine cheeks not shown, part of the folds necessary for the formation of the body are produced.
- the piston 86 acts on the central part of the cardboard box and more precisely on the part 30 intended to form the bottom of the box.
- the operations that remain to be performed consist in folding the flaps 40 and 42 to bring them into a horizontal position parallel to the bottom 30 of the box and in folding the sides 52 and 54 of the flap 40 to bring them against the long sides 32 and 34 of the box, the sides 52 and 54 of the flap 40 being already pre-glued. It goes without saying that the same operations must be simultaneously applied to the flap 42 and to its sides 56 and 58.
- the holding assemblies 78 and 80 integral with the bar 72 and the holding assemblies 82 and 84 integral with the bar 74 can move in translation in the direction xx ′ but they are stationary in the direction yy ′ perpendicular to the direction xx ′ and continuous in the reference plane of the frame.
- the piston 86 which has been shown very schematically, has modifiable external dimensions to constitute, when the piston 86 is in the low position and fully extended, a template whose external dimensions correspond to those inside the cardboard box to be made.
- the piston 86 has changeable external dimensions since, as can be seen better in FIG. 1, the cardboard box, when it is finished, has the flaps 20 and 22. It is therefore necessary to be able to reduce the size of the piston 86 in the direction xx ′ in order to allow the extraction of the piston when the box is finished, despite the presence of the flaps 20 and 22 formed by the parts 40 and 42 of the cardboard part.
- FIGS. 6 and 7 a preferred embodiment of a holding assembly will be described, for example the assembly 80 of Figure 4.
- the drive bar or displacement bar 72 At its visible end, the bar 72 is integral with a drive mechanism in translation of this one, which has the general reference 76 ′.
- a similar mechanism is arranged at the other end of the bar 72 to allow the drive in translation thereof in the direction xx ′.
- the drive device is actually constituted by two bars 72 and 72 '.
- the holding assembly 80 is made integral with the bars 72 and 72 ′ by a support assembly formed by two clamping sleeves 83 and 85 for fixing on the bar 72 and by a support plate 87 integral with the sleeves 82 and 84, this plate 87 being arranged parallel to the bar 72 and in the vertical direction zz ′.
- the holding assembly 80 is functionally essentially constituted by two folding plates, subsequently called magazine cheeks.
- the first magazine cheek 88 is shown which has the shape of a wedge constituted by a first wing 90 and by a second wing 91 perpendicular to the first wing 90.
- the wing 90 is vertical and parallel to the direction of movement xx ′, while the wing 91 is parallel to the direction yy ′.
- the wings 90 and 91 are covered by a layer of anti-friction material 93.
- the wing 90 ends in an inclined portion 90a to facilitate the start of the folding of the side 54 of the flap 40 of the cardboard piece .
- the magazine cheek 88 is made integral with the support 86 by means of a deformable parallelogram system bearing the general reference 92.
- the deformable parallelogram 92 is constituted by a first part 94 integral with the external face of the wing 90 of the first magazine cheek 88; this part is therefore arranged parallel to the direction xx ′, the deformable parallelogram 92 is also constituted by the part 95 also parallel to the direction xx ′ which is moreover integral with the support plate 86.
- the parallelogram 92 is completed by two sets of rods 96 and 98. So known, the two rods which have the same length are articulated respectively on the part 94 and on the part 95 by vertical axes bearing the general reference 99. It is easily understood that under the effect of the deformation of the parallelogram 92, the part 95 being integral with the support 87, the part 94 can move in the reference plane while remaining parallel to the direction xx ′ with a displacement component in the direction of displacement yy ′.
- the holding assembly 80 comprises a second magazine cheek 100 or second folding plate which is arranged parallel to the horizontal reference plane of the frame of the machine.
- the plate 100 also has an inclined end 100a to facilitate the beginning of the folding of the flap 40.
- the magazine cheek 100 is mounted on the support 86 of the holding assembly by means of a second deformable parallelogram system 102.
- the deformable parallelogram 102 is constituted by a first part 104 which is integral with the support plate 86 and which is arranged in the direction xx ′.
- the system 102 also includes a second part 106 also parallel to the direction xx ′ and which is connected to the part 104 by means of two pairs of rods, respectively referenced 107 and 108.
- the rods 107 and 108 are articulated on the parts 104 and 106 via the axes 109, 110, 112 and 114. It is understood that thus the part 106 is subject to move in translation while remaining parallel to the direction xx ′.
- the magazine cheek 100 is fixed to the piece 106 by means of a fixing piece 116.
- a piece forming a stop 118 or heel is also integral with the piece 106.
- the stop 118 is arranged in such a way that it is held in abutment on the rear face 91a of the wing 91 of the first folding plate 88.
- an anti-friction lining 120 is fixed on the face 118a of the stop 118.
- a return spring 122 is interposed between the support plate 86 and the piece forming a stop mechanical 118 in order to maintain the heel 118 on the rear face 91a of the wing 91.
- FIG. 7 the position of the parts 94 and 95 has also been shown in dotted lines to better understand the connection between the members of the holding assembly shown in FIGS. 6 and 7.
- FIG. 8a shows the initial position, that is to say that in which the magazine cheeks 88 and 100 have not yet come into contact with the piece of cardboard in which the piston 86 has already been put in place.
- FIG. 8b under the effect of the displacement of the support 87 of the holding assembly, it can be seen that the wing 91 of the magazine cheek 88 has come into abutment on the fixed piston 86 by l through the cardboard part.
- the parallelogram 92 is deformed, which causes the magazine cheek 88 to move according to the direction yy ′ and therefore the folding of the side 54 of the flap 40.
- the displacement of the support 87 also causes the deformation of the deformable parallelogram 102, which produces a displacement of the plate 100 in the direction zz ′, that is to say a movement tending to lower this plate and therefore the folding of the flap 40 of the cardboard box.
- FIG. 8c shows the final position of the two magazine cheeks 88 and 100.
- the wing 90 of the magazine cheek 88 is pressed against the long side 12 of the cardboard box and the side 54 of the flap 40 while the wing 91 of the plate 88 is pressed against the short side 16 of the cardboard box.
- the folding plate 100 is pressed against the flap 40 of the box holding the latter in position.
- the final folding operation of the flap 40 and the sidewall 54 is done by the holding plates 88 and 100. Thanks to the mechanical cooperation between the movements of these two plates, the synchronization of the movements is automatically without having to make any adjustments whatsoever.
- the relative travel of the plates 88 and 100 is defined by the difference in the lengths of the rods each forming deformable parallelograms 92 and 102.
- the displacement of the bars 72 and 74 is ensured mechanically by a kinematic chain also controlling the movement of the piston 86. It goes without saying, however, that the invention would not be departed from if the displacement of the bars 72 and 74 was controlled by hydraulic or pneumatic cylinders or by any other suitable means.
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Description
- La présente invention a pour objet une machine de formage et d'encollage de caisses en carton.
- De façon plus précise, l'invention concerne une machine qui permet, à partir d'une pièce en carton prédécoupée et comportant des traits de pliage, de réaliser automatiquement les pliages nécessaires de la pièce en carton et d'assurer le collage de certaines parties de la pièce en carton, lorsque celle-ci a été convenablement formée.
- On sait que les entreprises qui effectuent la commercialisation, notamment des fruits et de certains légumes, utilisent de très nombreuses caisses en carton perdues pour le conditionnement de ces produits. Ces caisses en carton doivent bien sûr être très résistantes d'une part pour permettre leur manipulation aisée et, d'autre part, pour assurer la protection des fruits ou légumes qui y ont été placés.
- Il existe bien sûr de nombreux types de caisses en carton utilisés pour le conditionnement de fruits ou de légumes. Sur la figure 1 annexée, on a représenté un type de caisse en carton le plus fréquemment utilisé. Cette caisse comporte un fond 10, deux grands côtés 12 et 14 et deux petits côtés 16 et 18. Ces deux petits côtés étant prolongés par des rabats 20 et 22 qui sont parallèles au fond 10 et qui recouvrent les extrémités de l'ouverture définie par les différents côtés.
- Comme on l'a déjà indiqué, ces caisses en carton sont réalisées à partir d'une pièce de carton prédécoupée et comportant des traits de prépliage. La figure 2 annexée montre une telle pièce en carton. La pièce en carton 28 de la figure 2 comporte une partie 30 formant le fond 10, des parties 32, 34, 36 et 38 formant les quatre côtés de la caisse, ces dernières parties étant séparées de la partie 30 par des traits 39 de prépliage. Les parties 36 et 38 correspondant aux petits côtés sont prolongées par des portions 40 et 42 correspondant aux rabats 20 et 22 de la figure 1. Pour permettre la formation de la caisse, les parties 36 et 38 formant les petits côtés sont prolongées latéralement par des flancs 44, 46, 48 et 50. De la même manière, les portions 40 et 42 destinées à constituer les rabats sont prolongées latéralement par des flancs référencés 52, 54, 56 et 58. En outre, il est possible de munir les parties 32 et 34 destinées à former les grands côtés de la caisse d'encoches destinées à recevoir les oreilles 52 à 58 des rabats 40 et 42 après le pliage de celles-ci.
- Pour former la caisse, il faut dans un premier temps replier les petits côtés 36 et 38, puis les flancs 44 à 50 des petits côtés, puis plier les parties 32 et 34 correspondant aux grands côtés, enfin il faut plier les portions 40 et 42 correspondant aux rabats ainsi que les flancs 52 à 58 des rabats 40 et 42 sur les portions 32 et 34 formant les grands côtés. La figure 3 montre une partie d'une caisse ainsi conformée. Afin de terminer la fabrication de la caisse, il est bien sûr nécessaire de procéder au collage de certaines parties de la pièce en carton après le pliage qui vient d'être décrit. Pour cela les verso des flancs 44 à 50 sont pré-encollés, ainsi que les rectos des flancs 52 à 58 des rabats 40 et 42.
- On comprend que la machine qui sert à réaliser les caisses à partir des pièces en carton du type représenté sur la figure 8 doivent, d'une part, assurer les pliages qui ont déjà été décrits et cela dans un ordre convenable pour qu'on obtienne effectivement la configuration indiquée et, d'autre part, cette machine, après le formage de la caisse, doit assurer aux endroits convenables une pression suffisante entre les différentes parties de la pièce de carton pour assurer le collage effectif des différentes parties de la caisse. On comprend aisément que cette application de la pression se présente essentiellement à chaque coin de la caisse pour assurer le collage de l'extrémité des grands côtés 32 et 34 sur les flancs 44 à 50 qui sont pré-encollés et pour assurer également le collage des flancs 52 à 58 des rabats 40 et 42 sur les flancs 44 à 50 des petits côtés 36 et 38. La figure 3 montrant un "coin" de la caisse permet de mieux comprendre ce problème.
- Les machines qui servent actuellement à réaliser les différents pliages mentionnés ci-dessus et à assurer l'application de la pression nécessaire pour effectuer l'encollage comprennent essentiellement un piston qui agit sur la partie 30 de la pièce de carton réalisant le fond de la caisse et des joues de pliage montées à l'extrémité de vérins hydrauliques ou pneumatiques qui, par leur déplacement en translation, réalisent les différents pliages et assurent en fin de course l'application de la pression nécessaire pour obtenir l'encollage. De telles machines sont d'une utilisation et d'un réglage relativement délicats en plus des contraintes qu'entraînent l'utilisation et la commande de vérins hydrauliques ou pneumatiques. La première difficulté consiste dans le fait qu'il faut commander avec une grande précision les déplacements relatifs des différents vérins pour assurer effectivement le pliage des différentes parties de la pièce de carton afin d'obtenir un placement correct de celles-ci et afin d'assurer la pression nécessaire au collage. Or ce réglage est délicat et peut s'altérer dans le temps.
- La deuxième difficulté consiste dans le fait que, si pour réaliser ces caisses en carton, la pièce de carton 28 comporte toujours les mêmes parties et nécessite les mêmes pliages, les dimensions de ces différentes parties peuvent varier suivant la taille des caisses en carton que l'on veut réaliser. Pour changer de dimensions de caisses en carton, il est nécessaire de procéder à de nouveaux réglages de la commande des différents vérins portant les joues de pliage, ce qui est bien sûr une opération longue et délicate.
- On comprend que l'opération la plus délicate consiste dans le pliage et l'application de la pression des portions de la pièce de carton qui forme les flancs 44 à 50 et 52 à 58. En particulier, le réglage des vérins commandant les déplacements des joues assurant le pliage de ces différentes parties et leur maintien dans la phase d'encollage est très délicat à assurer.
- Pour remédier à ces inconvénients, un objet de l'invention est de fournir une machine de formage et d'encollage dans laquelle le mouvement relatif des joues de pliage assurant le pliage des rabats mentionnés ci-dessus est assuré de façon entièrement mécanique et sans nécessiter de réglage lorsque l'on change de dimensions de caisses à réaliser.
- Pour atteindre ce but, la machine de formage et d'encollage d'une caisse en carton obtenue par pliage et collage d'une pièce de carton prédécoupée comprend un bâti fixe définissant un plan de référence et elle se caractérise en ce qu'elle comprend en outre :
- un piston pour définir un gabarit interne de ladite caisse qui peut être amené dans une position fixe de travail ; et
- quatre éléments mobiles de pliage et de maintien et des moyens de déplacement desdits éléments mobiles pour déplacer des paires d'éléments mobiles selon une direction xx′ contenue dans le plan de référence en tendant à rapprocher chaque paire d'éléments mobiles vers ledit piston en position de travail,
chaque élément mobile comprenant un support solidaire d'un des moyens de déplacement, une première plaque perpendiculaire au plan de référence présentant une première aile parallèle à la direction xx et une deuxième aile perpendiculaire à la direction xx′, ladite première plaque étant montée sur le support par l'intermédiaire d'un ensemble de biellettes n'autorisant un déplacement de ladite plaque que dans le plan dudit bâti, une deuxième plaque sensiblement plane parallèle au plan du bâti montée sur ledit support par l'intermédiaire d'un deuxième ensemble de biellettes n'autorisant un déplacement en translation de ladite deuxième plaque dans un plan perpendiculaire au plan de référence et parallèle à la direction xx′, et des moyens formant butée solidaires de ladite deuxième plaque disposés pour être en appui sur ladite deuxième aile de la première plaque, ladite butée étant plus éloignée du piston que ladite deuxième aile, par quoi, lors du mouvement de rapprochement, ladite deuxième aile de la première plaque vient en butée sur ledit piston par l'intermédiaire de la pièce de carton, ce qui entraîne, lors de la poursuite du mouvement, un déplacement de ladite première plaque perpendiculairement à la direction xx′ sous l'effet du premier ensemble de bielles tendant à appliquer ladite première aile de la première plaque sur ledit piston, et le déplacement de la deuxième plaque selon une direction zz′ perpendiculaire au plan de référence sous l'effet dudit deuxième ensemble de biellettes en réponse à la coopération entre la deuxième aile de la première plaque et les moyens formant butée. - On comprend qu'ainsi la synchronisation des déplacements des deux plaques qui servent à plier le rabat de la caisse et les deux flancs correspondants est assurée par la coopération mécanique entre la pièce formant butée et la deuxième aile de la première plaque. Il n'y a donc aucun réglage à effectuer même si l'on change la dimension des caisses à réaliser.
- D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1, déjà décrite, est une vue en perspective d'une caisse en carton réalisable à l'aide de la machine de formage et d'encollage ;
- la figure 2 déjà décrite est une vue de dessus d'une pièce de carton utilisable avec la machine selon l'invention ;
- la figure 3, déjà décrite, est une vue partielle en perspective montrant en détail la façon dont est réalisé un coin d'une caisse en carton ;
- la figure 4 est une vue de dessus simplifiée de l'ensemble de la machine de formage et d'encollage de caisse en carton ;
- la figure 5 est une vue en perspective d'une partie de caisse en carton dans son stade de formation correspondant à l'étape finale de formage et d'encollage de la caisse ;
- la figure 6 est une vue de dessus d'un ensemble de maintien de la machine de formage et d'encollage ;
- la figure 7 est une vue en élévation et en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 6 ; et
- les figures 8a à 8c montrent de façon schématique le déplacement de la première et de la deuxième plaque d'un ensemble de maintien de la machine, respectivement en vue de dessus et en coupe verticale.
- En se référant à la figure 4, on va décrire de façon simplifiée l'ensemble de la machine de formage et d'encollage de caisses en carton. La machine comporte un bâti dont on a représenté le cadre 70. Ce cadre définit un plan de référence qui sera qualifié d'horizontal dans la suite de la description. Cependant il va de soi que la machine pourrait être telle que ce plan de référence soit autre que horizontal. Sur la figure 4, on a représenté deux barres de déplacement 72 et 74 qui peuvent être déplacées en translation selon la direction XX′ correspondant à la grande longueur du cadre 70, la direction XX′ étant disposée dans le plan horizontal de référence. Les barres 72 et 74 sont déplacées en translation par un mécanisme non représenté agissant sur les extrémités 76 et 76′ de ces barres. Sur chacune des barres 72 et 74 sont montés deux ensembles de maintien référencés 78 et 80 pour la barre 72 et 82 et 84 pour la barre 74. Sur la figure 4, on a également fait apparaître un piston 86 qui est mobile selon une direction zz′ perpendiculaire au plan de référence qui sera qualifié de vertical dans la suite de la description. Le piston sous l'effet d'un mécanisme non représenté peut être déplacé selon la direction zz′ jusqu'à ce qu'il arrive dans une position limite où il est arrêté. Dans une première phase du fonctionnement de la machine, une pièce en carton, du type de celle qui est représentée sur la figure 2, est mise en position sur le bâti de la machine. Sous l'effet conjugué de la descente du piston 86, et de joues de magasin mobiles non représentées, on réalise une partie des pliages nécessaires à la formation de la caisse. Le piston 86 agit sur la partie centrale de la caisse en carton et plus précisément sur la partie 30 destinée à former le fond de la caisse.
- Sur la figure 5, on a représenté en perspective la pièce de carton ayant déjà subi ces pliages préalables. On voit que les parties de la pièce de carton 32 et 34 formant les grands côtés de la caisse ainsi que les parties 36 et 38 formant les petits côtés, ainsi que les flancs des petits côtés qui sont respectivement référencés 44 et 46, sont également en position. On rappelle que les flancs 44 et 46 sont pré-encollés.
- Comme le montre également la figure 5, les opérations qu'il reste à effectuer consistent à plier les rabats 40 et 42 pour les amener dans une position horizontale parallèle au fond 30 de la caisse et à plier les flancs 52 et 54 du rabat 40 pour les amener contre les grands côtés 32 et 34 de la caisse, les flancs 52 et 54 du rabat 40 étant déjà pré-encollés. Il va de soi que les mêmes opérations doivent être simultanément appliquées au rabat 42 et à ses flancs 56 et 58.
- Si l'on revient à la figure 4, on voit que les ensembles de maintien 78 et 80 solidaires de la barre 72 et les ensembles de maintien 82 et 84 solidaires de la barre 74 peuvent se déplacer en translation selon la direction xx′ mais ils sont immobiles selon la direction yy′ perpendiculaire à la direction xx′ et continu dans le plan de référence du bâti. Comme on le voit également sur la figure 4, le piston 86 qui a été représenté de façon très schématique, a des dimensions externes modifiables pour constituer, lorsque le piston 86 est en position basse et complètement étendu, un gabarit dont les cotes externes correspondent à celles de l'intérieur de la caisse en carton à réaliser. Le piston 86 a des dimensions externes modifiables puisque, comme on le voit mieux sur la figure 1, la caisse en carton, lorsqu'elle est terminée, comporte les rabats 20 et 22. Il est donc nécessaire de pouvoir diminuer la dimension du piston 86 selon la direction xx′ afin de permettre l'extraction du piston lorsque la caissette est terminée, malgré la présence des rabats 20 et 22 constitués par les parties 40 et 42 de la pièce en carton.
- En se référant maintenant aux figures 6 et 7, on va décrire un mode préféré de réalisation d'un ensemble de maintien, par exemple l'ensemble 80 de la figure 4. Sur la figure 6, on a représenté la barre d'entraînement ou barre de déplacement 72. A son extrémité visible, la barre 72 est solidaire d'un mécanisme d'entraînement en translation de celle-ci, qui porte la référence générale 76′. Un mécanisme similaire est disposé à l'autre extrémité de la barre 72 pour permettre l'entraînement en translation de celle-ci selon la direction xx′. En fait, comme on le voit mieux sur la figure 7, pour assurer un guidage en translation correct, le dispositif d'entraînement est en réalité constitué par deux barres 72 et 72′. L'ensemble de maintien 80 est rendu solidaire des barres 72 et 72′ par un ensemble support formé par deux manchons de serrage 83 et 85 de fixation sur la barre 72 et d'une plaque support 87 solidaire des manchons 82 et 84, cette plaque 87 étant disposée parallèlement à la barre 72 et selon la direction verticale zz′. L'ensemble de maintien 80 est fonctionnellement essentiellement constitué par deux plaques de pliage, ultérieurement appelées joues de magasin. Sur la figure 6, on a représenté la première joue de magasin 88 qui a la forme d'un coin constitué par une première aile 90 et par une deuxième aile 91 perpendiculaire à la première aile 90. L'aile 90 est verticale et parallèle à la direction de déplacement xx′, alors que l'aile 91 est parallèle à la direction yy′. De préférence, les ailes 90 et 91 sont recouvertes par une couche de matériau antifriction 93. De préférence également, l'aile 90 se termine par une partie inclinée 90a pour faciliter le début du pliage du flanc 54 du rabat 40 de la pièce en carton. La joue de magasin 88 est rendue solidaire du support 86 par l'intermédiaire d'un système à parallélogramme déformable portant la référence générale 92. Le parallélogramme déformable 92 est constitué par une première pièce 94 solidaire de la face externe de l'aile 90 de la première joue de magasin 88 ; cette pièce est donc disposée parallèlement à la direction xx′, Le parallélogramme déformable 92 est également constitué par la pièce 95 également parallèle à la direction xx′ qui est de plus solidaire de la plaque support 86. Le parallélogramme 92 est complété par deux ensembles de biellettes 96 et 98. De façon connue, les deux biellettes qui ont la même longueur sont articulées respectivement sur la pièce 94 et sur la pièce 95 par des axes verticaux portant la référence générale 99. On comprend aisément que sous l'effet de la déformation du parallélogramme 92, la pièce 95 étant solidaire du support 87, la pièce 94 peut se déplacer dans le plan de référence en restant parallèle à la direction xx′ avec une composante de déplacement selon la direction de déplacement yy′.
- Comme le montre mieux la figure 7, l'ensemble de maintien 80 comporte une deuxième joue de magasin 100 ou deuxième plaque de pliage qui est disposée parallèlement au plan de référence horizontal du bâti de la machine. La plaque 100 comporte également une extrémité 100a inclinée pour faciliter le début du pliage du rabat 40. La joue de magasin 100 est montée sur le support 86 de l'ensemble de maintien par l'intermédiaire d'un deuxième système à parallélogramme déformable 102. Le parallélogramme déformable 102 est constitué par une première pièce 104 qui est solidaire de la plaque support 86 et qui est disposée selon la direction xx′. Le système 102 comporte également une deuxième pièce 106 également parallèle à la direction xx′ et qui est reliée à la pièce 104 par l'intermédiaire de deux paires de biellettes, respectivement référencées 107 et 108. Les biellettes 107 et 108 sont articulées sur les pièces 104 et 106 par l'intermédiaire des axes 109, 110, 112 et 114. On comprend qu'ainsi la pièce 106 est assujettie à se déplacer en translation en restant parallèle à la direction xx′. La joue de magasin 100 est fixée sur la pièce 106 par l'intermédiaire d'une pièce de fixation 116. Comme on le voit sur la figure 7, une pièce formant butée 118 ou talon est également solidaire de la pièce 106. La butée 118 est disposée de telle manière qu'elle soit maintenue en appui sur la face postérieure 91a de l'aile 91 de la première plaque de pliage 88. Pour permettre un mouvement relatif entre ces deux pièces sans frottement, une garniture anti-friction 120 est fixée sur la face 118a de la butée 118. En outre, un ressort de rappel 122 est interposé entre la plaque support 86 et la pièce formant butée mécanique 118 afin d'assurer le maintien du talon 118 sur la face arrière 91a de l'aile 91.
- On comprend que, par l'intermédiaire de la coopération entre la face postérieure de la plaque de pliage 88 et de la butée 118, qui est solidaire de la plaque de pliage 100, les déplacements des deux plaques de pliage 88 et 100 sont ainsi synchronisés comme on l'expliquera ultérieurement.
- Sur la figure 7, on a également figuré en pointillés la position des pièces 94 et 95 pour mieux faire comprendre la liaison entre les organes de l'ensemble de maintien représentés sur les figures 6 et 7.
- En se référant maintenant aux schémas des figures 8a, 8b et 8c, on va décrire le fonctionnement de l'ensemble de maintien 80. Sur chacune de ces figures, on a représenté à gauche une vue simplifiée de dessus et à droite une vue simplifiée en élévation correspondant à la même phase du fonctionnement de la machine que celle qui est représentée sur la vue de gauche. La figure 8a montre la position initiale, c'est-à-dire celle dans laquelle les joues de magasins 88 et 100 ne sont pas encore arrivées au contact de la pièce de carton dans laquelle le piston 86 a déjà été mis en place. Dans le cas des schémas de la figure 8b, sous l'effet du déplacement du support 87 de l'ensemble de maintien, on voit que l'aile 91 de la joue de magasin 88 est arrivée en butée sur le piston fixe 86 par l'intermédiaire de la pièce en carton. Compte tenu du fait que l'aile 91 ne peut plus se déplacer selon la direction xx′ mais que l'élément support 87 se déplace selon cette direction, le parallélogramme 92 se déforme, ce qui provoque un déplacement de la joue de magasin 88 selon la direction yy′ et donc le pliage du flanc 54 du rabat 40.
Simultanément, du fait de la coopération entre la butée 118 solidaire de la joue de magasin 100 et de l'aile 91 de la joue de magasin 88, le déplacement du support 87 provoque également la déformation du parallélogramme déformable 102, ce qui produit un déplacement de la plaque 100 selon la direction zz′, c'est-à-dire un déplacement tendant à abaisser cette plaque et donc le pliage du rabat 40 de la caisse en carton. - La figure 8c montre la position finale des deux joues de magasin 88 et 100. Comme le montre cette figure, dans cette position finale, l'aile 90 de la joue de magasin 88 est plaquée contre le grand côté 12 de la caisse en carton et le flanc 54 du rabat 40 tandis que l'aile 91 de la plaque 88 est, elle, plaquée contre le petit côté 16 de la caisse en carton. De même, la plaque de pliage 100 est plaquée contre le rabat 40 de la caisse maintenant celui-ci en position.
- On comprend que, bien entendu, cette même opération a été réalisée simultanément par les trois autres ensembles de maintien 78, 82 et 84 par le rapprochement synchronisé des barres d'entraînement 72 et 74 qui portent respectivement les ensembles de maintien et de pliage 78, 80 et 82, 84. Ainsi les différentes portions pliées de la pièce de carton sont dans leur position finale et maintenues fermement entre les différents ensembles de maintien et le piston 86. Cette position est maintenue pendant la durée nécessaire à la prise de la colle qui est, comme on l'a indiqué, pré-déposée sur les portions convenables de la pièce de carton servant à réaliser la caisse.
- Il découle de la description précédente que l'opération finale de pliage du rabat 40 et du flanc 54 se fait par les plaques de maintien 88 et 100. Grâce à la coopération mécanique entre les mouvements de ces deux plaques, la synchronisation des mouvements est automatiquement réalisée sans qu'il soit nécessaire d'effectuer quelques réglages que ce soient. La course relative des plaques 88 et 100 est définie par la différence des longueurs des biellettes formant chacun des parallélogrammes déformables 92 et 102. En outre, si on veut adapter la machine de formage et d'encollage de caisses à la réalisation d'une caisse de dimensions différentes, il suffit de modifier les dimensions du piston 86 et de modifier la position de fixation des ensembles de maintien 78 et 80 sur la barre d'entraînement 72 ainsi que les positions de fixation des ensembles de maintien 82 et 84 sur la barre 74. Il est également nécessaire de modifier la position de fin de course des barres 74 et 72. En revanche, grâce à la coopération mécanique déjà mentionnée ci-dessus, il n'est nécessaire de procéder à aucun autre réglage comme cela est le cas lorsque les joues de magasin sont actionnées séparément par des vérins pneumatiques ou hydrauliques.
- Dans un mode préféré de réalisation, le déplacement des barres 72 et 74 est assuré mécaniquement par une chaine cinématique commandant également le mouvement du piston 86. Il va cependant de soi qu'on ne sortirait pas de l'invention si le déplacement des barres 72 et 74 était commandé par des vérins hydrauliques ou pneumatiques ou par tout autre moyen convenable.
Claims (8)
- Machine de formage et d'encollage d'une caisse en carton obtenue par pliage et collage d'une pièce de carton prédécoupée (28), ladite machine comprenant un bâti (70) fixe définissant un plan de référence, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre :- un piston (86) pour définir un gabarit interne de ladite caisse qui peut être amené dans une position fixe de travail ; et- quatre éléments mobiles de pliage et de maintien (78 à 84) et des moyens de déplacement (72, 74) desdits éléments mobiles pour déplacer des paires d'éléments mobiles selon une direction xx′ en tendant à rapprocher chaque paire d'éléments mobiles vers ledit piston en position de travail,chaque élément mobile (78 à 84) comprenant un support (87) solidaire d'un des moyens de déplacement (72), une première plaque (88) perpendiculaire au plan de référence présentant une première aile (90) parallèle à la direction xx et une deuxième aile (91) perpendiculaire à la direction xx′, ladite première plaque étant montée sur le support par l'intermédiaire d'un ensemble de biellettes (92) n'autorisant un déplacement de ladite plaque que dans le plan de référence, une deuxième plaque (100) sensiblement plane parallèle au plan du bâti montée sur ledit support par l'intermédiaire d'un deuxième ensemble de biellettes (102) n'autorisant un déplacement en translation de ladite deuxième plaque que dans un plan perpendiculaire au plan du bâti et parallèle à la direction xx′, et des moyens formant butée (118) solidaires de ladite deuxième plaque (100) disposés pour être en appui sur ladite deuxième aile (91) de la première plaque (88), ladite butée étant plus éloignée du piston que ladite deuxième aile, par quoi, lors du mouvement de rapprochement, ladite deuxième aile (91) de la première plaque (88) vient en butée sur ledit piston (86) par l'intermédiaire de la pièce de carton, ce qui entraîne, lors de la poursuite du mouvement, un déplacement de ladite première plaque (88) perpendiculairement à la direction xx′ sous l'effet du premier ensemble de bielles (92) tendant à appliquer ladite première aile (90) de la première plaque (88) sur ledit piston (86), et le déplacement de la deuxième plaque (100) selon une direction zz′ perpendiculaire au plan de référence sous l'effet dudit deuxième ensemble de biellettes (102) en réponse à la coopération entre la deuxième aile (91) de la première plaque (88) et les moyens formant butée (118).
- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de déplacement comprennent deux barres d'entraînement (72, 74), chaque paire d'éléments mobiles de maintien (78, 80 et 82, 84) étant solidaire d'une desdites barres et des moyens (76, 76′) pour déplacer en synchronisme lesdites barres selon la direction xx′ perpendiculaire à leur axe longitudinal.
- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que chaque élément mobile de maintien comprend une plaque support (87) perpendiculaire au plan de référence sur laquelle sont fixées une première pièce (95) parallèle à la direction xx′ sur laquelle est fixé le premier ensemble de biellettes (96, 98) et une deuxième pièce (104) également parallèle à la direction xx′ sur laquelle est fixé le deuxième ensemble de biellettes (107, 108).
- Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les biellettes (96, 98) du premier ensemble (92) sont articulées sur ladite première pièce (95) autour d'axes perpendiculaires au plan de référence et articulées sur une première pièce de fixation (94) solidaire de la première aile (90) de ladite première plaque (88), et en ce que les biellettes (107, 108) dudit deuxième ensemble (102) sont articulées sur ladite deuxième pièce (104) autour d'axes parallèles audit plan de référence et articulée sur une deuxième pièce de fixation (106, 116) solidaire de ladite deuxième plaque (100).
- Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens formant butée (118) comprennent un talon s'étendant perpendiculairement au plan de référence solidaire de ladite deuxième pièce de fixation (106, 116), ledit talon prenant appui sur la face postérieure (91a) de la deuxième aile (91) de ladite première plaque (88).
- Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un élément élastique de rappel (122) est interposé entre ladite plaque support (87) et ledit talon (118).
- Machine selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisée en ce qu'un élément anti-friction (120) est interposé entre ledit talon (118) et ladite face postérieure (91a) de la deuxième aile (91) de ladite deuxième plaque.
- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la face de ladite deuxième aile (91) tournée vers ledit piston (86) est recouverte d'un matériau anti-friction (93).
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