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Fabrication de boites pliantes.
La présente invention concerne un procédé et une machine de fabrication continue de boites pliantes à partir d'une bande de papier qui avance d'un mouvement continu. Le procédé de l'invention diffère des procédés connus jusqu'à présent en premier lieu du fait qu'un élément de formation fait d'abord pénétrer une partie de la bande de papier sur une faible pro- fondeur dans une chambre de pliage .en forme d'U, puis une por- tion de la bande de papier'contenant cette partie est détachée de la bande, et l'élément de formation fait pénétrer cette portion dans la chambre de pliage à la profondeur correspondant à celle de la boîte qu'on désire, puis les portions en saillie sur les deux côtés de la chambre de pliage sont serrées l'une contre l'autre et collées ou soudées en même temps,
puis la portion verticale ainsi formée de chaque côté est rabattue
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latéralement et vient se poser sur la boîte ainsi formée, qui avec l'élément de formation sort de la chambre de pliage, puis est détachée de cet élément ou tirée à partir de lui.
La machine qui sert à l'application du nouveau procédé de fabrication est caractérisée en principe par plusieurs chambres de pliage qui reçoivent un mouvement continu circulaire avec des mâchoires de pliage et de soudure commandées à la cadence des opérations, et par un nombre d'éléments de formation égal à celui des chambres de pliage, qui tournent à la même cadence que les chambres suivant une circonférence concentrique à celle des chambres, et pénètrent toujours dans la même chambre de pliage et en sortent.
Suivant une forme préférée de réalisation, les chambres de pliage sont disposées sur la périphérie d'une roue circulai- re, dite roue des chambres de pliage, et les éléments de forma- tion sont disposés chacun sur un axe incliné de 45 sur la ver- ticale, qui peut osciller, de 180 à partir de la position de fonctionnement dans la position d'extraction sur un support rotatif, dit roue de support. La roue de support comporte enco- re des supports de couteaux mobiles dans le sens vertical et servant à détacher de la bande de papier la portion de papier à faire pénétrer dans la chambre de pliage correspondante.
Le nombre et la répartition des couteaux sont choisis de façon qu'il existe.toujours un couteau entre deux chambres de pliage contiguës. Tous les couteaux sont actionnés par une commande et il en est de même pour les deux mouvements des élé- ments de formation, c'est-à-dire du mouvement d'oscillation et du mouvement d'entrée et de sortie. Il existe pour le mouve- ment d'oscillation et pour le mouvement d'entrée et de sortie des éléments de formation des commandes respectives qui com- mandent les mouvements correspondants de tous les éléments de formation. Cette commande peut être mécanique, électrique,
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hydraulique ou combinée.
Suivant l'invention, la commande est mécanique et s'effec- tue au moyen de cames. On prévoit à cet effet trois cames dis- posées de préférence concentriquement et dont l'une commande le mouvement d'oscillation des éléments de formation, la secon- de le mouvement d'entrée et de sortie et la troisième le mouve- ment des couteaux. Toutes les cames sont recouvertes par la roue de support, qui de préférence est en forme d'enveloppe ou de calotte.
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, les chambres de pliage et la roue de support sont solidaires et peuvent tourner autour'd'une colonne fixe commune.
La machine construite suivant l'invention permet de fabri- quer 160 boites par minute, sans risque de dérangement dans son fonctionnement. Elle fonctionne d'une manière complètement automatique et n'exige qu'une faible surveillance.
D'autres détails de l'invention apparaitront au cours de la description donnée ci-après d'un 'exemple de réalisation re- présenté schématiquement sur les dessins ci-joints, sur les- quels : la fig. 1 représente en partie en élévation et en partie en coupe longitudinale la partie supérieure de la machine qui comporte les roues des chambres de pliage et de support, la fig. 2 est une vue en plan schématique des roues des chambres de pliage et de support, la fig. 3 est une vue en perspective schématique d'une partie de la roue des chambres de pliage avec la bande de pa- pier qui y arrive et plusieurs boites finies à faire avancer par une bande transporteuse, les fig. 4 à 7 représentent schématiquement les diverses opérations de collage ou soudure et de rabattement des bords des boites pliantes, et
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la fig.
8 est une vue en plan d'une partie de la roue des chambres de pliage avec un dispositif limitant la longueur de coupe de la bande de papier.
La machine représentée à titre d'exemple comporte un bâti (non représenté) et une colonne fixe 1 sur laquelle une roue 2 dite de support est montée à rotation, en étant actionnée d'une manière connue (non représentée) et solidaire d'une roue 3 dite des chambres de pliage disposée au-dessus d'elle. La roue des chambres de pliage 3 comporte sur sa périphérie plusieurs cham- bres de pliage 4 uniformément réparties, au nombre de seize dans l'exemple de réalisation représenté.
Des éléments de formation 5. en nombre égal à celui des chambres de pliage, pénètrent d'une manière décrite en détail plus loin dans les chambres de pliage au moment de la formation des boîtes pliantes et en sortent une fois ces boîtes formées.
La machine est construite de façon à faire toujours coopérer le même élément de formation avec la même chambre de pliage 4. Par suite, des organes de réglage des deux éléments permet- tent de les faire coopérer avec la précision nécessaire.
Chaque élément de formation 5 est monté sur un support 6 qui se termine en bas par un tourillon 7 de section circulaire, monté à rotation dans la roue de support 2 dans une position inclinée à 45 par rapport à l'axe de rotation vertical 1.
Chaque tourillon 7 contient à l'intérieur une tige de poussée 8 mobile dans le sens de l'axe. Le mouvement suivant l'axe de la tige de poussée 8 se transmet au support 6 et par suite à l'élément de formation 5, qui par suite pénètre dans la chambre de pliage correspondante 4 pendant le mouvement de bas en haut de la tige de poussée 8. Le mouvement précité de la tige de poussée 8 est provoqué par une came 9 montée concentriquement par rapport à la colonne de rotation 1. Le mouvement suivant l'axe de la tige de poussée 8 se transmet au support 6 et pa.
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suite à l'élément de formation 2 par des leviers coudes inter- calés (non représentés).
Hais il peut aussi se transmettre par des roues dentées ou hydrauliquement.
L'extrémité inférieure du tourillon de rotation 7 comporte une roue conique 10 en prise avec un secteur denté 11 accouplé par l'intermédiaire d'un axe de rotation 12 avec un levier 13 qui porte un galet 14 qui roule sur la périphérie d'une came 12 disposée concentriquement par rapport à la colonne de rota- tion 1 et à la came 9. Pendant ce mouvement, le tourillon de rotation 7 tourne autour de son axe longitudinal dans sa portée sous l'action du secteur denté 11 et de la roue conique 10 de façon à faire venir l'élément de formation 5, une fois sorti de la chambre de pliage 4, dans la position A représentée en pointillé sur la fige 1. L'élément de formation a ainsi oscil lé d'un angle de 180 .
Ce mouvement d'oscillation est indiqué sur la fig. 1 par les flèches en pointillé 16, 17 et 18 et fait venir l'élément de formation ¯5. au-dessous de la bande de papier qui arrive d'un mouvement continu. On peut donc faire arri- ver la bande de papier dans la machine au point où les éléments de formation oscillent, de la manière indiquée sur les fig. 2 et 3.
Le mouvement d'oscillation décrit ci-dessus peut évidem- ment être provoqué d'une autre manière que par des cames et des roues dentées. Mais il est important que les éléments de forma- tion 5 oscillent autour d'un axe incliné à 45 par rapport à la verticale, de préférence d'un angle de 180 par rapport à leur position de fonctionnement, de façon à s'écarter ainsi du tra- jet suivi par la bande de papier 19 à introduire dans la machi- ne et à sortir avec la boite des limites de la machine.
La roue de support 2 contient aussi plusieurs couteaux 20 mobiles verticalement. Leur nombre est choisi de façon à dispo-
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ser un couteau entre deux chambres de pliage voisines. Chaque couteau 20 est disposé sur une tige 21. La tige correspondante, mobile verticalement, est guidée dans la roue de support 2 et est accouplée avec un levier à deux bras 22 monté à rotation dans la roue de support 2 et comportant à l'une de ses extrémi- tés un galet 23 qui roule sur une came 24 disposée concentrique- ment par rapport à la colonne de rotation 1 et aux deux cames 9 et 15.
Les divers couteaux 20 ainsi disposés reçoivent un mouvement de montée et de descente pendant que la roue de sup- port 2 tourne suivant la portion de la came sur laquelle le galet roule et par suite détachent de la bande de papier 19 une portion de longueur appropriée. Les couteaux peuvent évidem' ment être actionnés et disposés d'une autre manière que celle qui est représentée et décrite.
Des mâchoires dites,de pliage et de soudure, correspondent aux diverses chambres de pliage 4 de la roue des chambres de pliage ; à savoir, à chaque chambre de pliage 4. correspondent deux paires de mâchoires respectives 25 et 26 disposées au- dessus et au-dessous de la roue de support. On ne voit sur la machine de la fig.1 qu'une des mâchoires supérieure et une des mâchoires inférieure de chaque paire de mâchoires d'une chambre de pliage. Ces paires de mâchoires respectives 25 et 26 sont actionnées par des bras 27, 28. Les bras 28 correspondent aux paires de mâchoires disposées au-dessous de la roue des chambres de pliage et les bras 27 à celles qui se trouvent au-dessus.
Il existe un nombre de bras 27,28 égal à celui des paires de mâchoires 25,26 Les bras 27,28 s'appliquent par l'intermédiai- re de galets 29,30 contre la périphérie de cames correspondan- tes 31,32 Les deux cames sont solidaires de la colonne de ro- tation fixe 1. Une troisième came 33 disposée au-dessus de ces deux cames sert à commander le mouvement de serrage d'une des mâchoires supérieure de chaque paire 25 dans la direction de
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la roue de support 3. A cet effet, un levier rotatif 34 corres- pond à chaque paire de macho:'33 supérieurs 25 et porte à une de ses extrémités un galet 35 qui roule sur la came 33. Ce le- vier 34 est monté élastiquement par un ressort 36 par rapport au bras 27 et peut tourner avec lui.
Il exerce une poussée sur l'extrémité 37 du bras 27 et par suite suivant la position de commande de la came 33 sur la mâchoire supérieure de la paire de mâchoires correspondante 25 dans la direction de la roue des chambres de pliage 3.
Les boîtes se fabriquent de la manière suivante avec la machine décrite ci-dessus :
La bande de papier 19, qui arrive à peu près tangentielle- ment sur la roue des chambres de pliage, comme l'indiquent les fig. 2 et 3, est d'abord poussée à une certaine distanc, de son extrémité par un élément de formation 2 sur une faible profondeur dans la chambre de pliage correspondante 4. Pour faire correspondre la longueur de la portion à détacher de la bande de papier à celle qui est déterminée par la pression exercée sur la bande, la profondeur à laquelle la bande de pa- pier est poussée dans la chambre de pliage au commencement est limitée par un poussoir 38 qui sert en outre d'extracteur de la boite.
Un poussoir 38 correspondant à chaque chambre de pliage 4 est guidé élastiquement dans la roue des chambres de pliage 3 et son mouvement suivant l'axe peut être réglé par une butée 39 mobile dans un guide 40. La position de la butée 39 peut être réglée au moyen d'un excentrique rotatif 41.'
La profondeur de pénétration de la bande de papier dans les chambres de pliage est donc limitée d'abord par le pous- soir 38. Cette profondeur de pénétration est réglée d'après la longueur effective de la portion de papier qui se trouve entre les divers couteaux, et la longueur de la portion de papier déterminée par la pression exercée sur la bande est réglée par
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là, position de réglage de la butée 39 du poussoir 38, qui péne- tre ainsi plus ou moins profondément dans la chambre de pliage.
Ce réglage peut s'effectuer automatiquement au moyen d'une commande photo-électrique connue, et par suite la longueur de la portion de papier détachée est égale à celle qui résulte de la pression.
Après que le papier a été poussé par l'élément de forma- tion dans la chambre de pliage 4 à la profondeur voulue, un des couteaux 20 le détache de la bande de papier 19, de sorte au'on obtient entre les couteaux qui se trouvent de chaque côté de la chambre de pliage en question 4. la longueur de pa- pier qu'on désire. Le mouvement des couteaux est commandé par la came 24 par l'intermédiaire du levier 22.
Puis le papier est poussé à fond par l'élément de forma- tion5 dans la chambre de pliage 4,y subit l'opération de pliage sur l'élément de formation .2., y est soudé et les volets de soudure sont rabattus ensuite sur la boite.
Ces opérations de pliage, de soudure et de rabattement s'effectuent comme l'indiquent les fig. 4 à 7 de la manière suivante :
La fig. 4 représente la position de départ de deux mâchoi- res de pliage et de soudure 25 situées au-dessus de la roue des chambres de pliage Ainsi qu'on peut le voir, les deux mâchoires 25 reposent sur la face extérieure de portions 42 en saillie vers le haut au-dessus de la roue des chambres de plia- ge 3 du papier plié en forme d'U par les éléments de formation 5. Les mâchoires de pliage 25 se rapprochent l'une de l'autre et serrent ainsi entre elles les portions 42, comme l'indique la fige 5. Etant donné que ces portions sont recouvertes sur leurs faces dirigées l'une vers l'autre d'une couche de colle et que les mâchoires sont chauffées, les portions 42 se col- lent ou se soudent en même temps.
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Puis les deux mâchoires 25 viennent à gauche dans la posi- tion de la fig. 6, en rabattant ainsi vers la gauche la portion verticale ou volet de pliage ainsi formé et en exerçant ,une pression sur la mâchoire de droite contre la boite
La mâchoire de droite 25 revient alors à droite dans fa position de la fig. 4 et comme les mâchoires 26 disposées au- dessous de la roue des chambres de pliage 3 (et non représen- tées sur les fig. 4 à 7) exécutent les mêmes mouvements, le,. boite pliante est terminée.
Ces mouvements sont commandés par les cames 31 , 32 et 33.
Puis l'élément de formation 5 sort de la chambre de pliage ,
4 et l'extracteur 38 poussé en avant par le ressort qui l'en- toure fait sortir la boite avec l'élément de formation 2 et par suite l'empêche de rester dans la chambre de pliage. Pu-. l'élé- ment de formation tourne de 180 et vient dans la position A de la fig. 1 où les extracteurs 43..44. le détachent du noyau, ainsi que l'indiquent les positions B et C de la fig. 1. Pour faire fonctionner les extracteurs 43,44 la portée du tourillon rotatif 7 comporte une bague profilée 45 qui coopère avec un goujon de levée 46 monté dans le supporta de l'élément de formation 5 et mobile suivant son axe.
Ce goujon agit par l'in- termédiaire d'un élément de poussée rotatif 47 sur un goujon de levée 48 qui suivant sa position soulevé l'extracteur 43 au-dessus de l'élément de formation 5.
L'élément de poussée 47 est fixé sur un axe de rotation 49 solidaire de l'extracteur 44 qui par suite est également soulevé par le goujon de levée 46.
Lorsque le tourillon rotatif ¯? oscille et que par suite l'élément de formation 5 quitte sa position de fonctionnement et tourne de 180 hors de la portée de la bande de papier 19 et de la machine, le goujon de levée 46 glisse sur la bague profilée 45 en actionnant ainsi l'extracteur. Une fois le mou-
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@ d'oscillation terminé, c'est-à-dire dans la position A de la fig. 1, la boite finie se trouve sur l'élément de forma- tion 5 et les extracteurs 43,44 s'appliquent contre la boite.
Le même mouvement qui fait pénétrer les éléments de formation 5 dans les chambres de pliage 4 a pour effet de faire venir l'élément de formation 2 dans la position B de la fig. 1, de sorte que les extracteurs viennent derrière le bord de la boîte et s'appliquent latéralement contre l'élément de formation.
Puis l'élément de formation 5 revient en haut dans la position C de la fig. 1 et la boîte s'en détache. Les mouvements décrits ci-dessus (positions A, B, C) s'effectuent latéral,ment tou- jours au même point. Nais les diverses positions sont représen- tées l'une à côté de l'autre, pour rendre le fonctionnement plus facile à comprendre.
Les boites détachées arrivent sur une bande transporteuse (fig.3) qui les entraine à leur point de destination.
Les opérations décrites ci-dessus se répètent d'une maniè- re continue pour chaque chambre de pliage et pour chaque élé- ment de formation.
L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation représentée et décrite. Les modes d'exécution des diverses opé- rations peuvent être modifiées de diverses manières, tout en restant conformes au principe fondamental de l'invention.