Procédé et dispositif assurant le pliage d'une feuille de carton ondulé
selon une ligne prédéterminée
Alors qu'il est facile d'assurer le pliage correct, selon une ligne prédéterminée, de feuilles de papier ou de carton, les machines plieuses ou plieuses-colleuses connues à ce jour ne peuvent assurer l'exécution impeccable de cette opération lorsqu'il s'agit de carton ondulé.
Le but de la présente invention est un procédé comblant cette lacune et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Ce dispositif pourra avantageusement constituer un élément de l'une des machines précitées.
Le procédé selon l'invention consiste à utiliser une règle rigide, comportant une face plane et une face gauche se coupant selon une arte rectiligne, dont chaque point forme un sommet d'une suite d'angles dièdres de plus en pins obtus, destinés à marquer le pli de. la feuille de carton que l'on déplace à cet effet le long de cette règle en l'appliquant contre la face plane, tandis que l'on en rabat et applique une partie autour de l'arte précitée et sur la face gauche de la règle en cours de déplacement allant de l'extrémité où ses faces forment entre elles le plus grand angle, vers celle où ceOui-ci s'approche de zéro, en mme temps que l'on exerce sur le sommet du pli ainsi formé une pression dirigée contre l'arte considérée.
Le carton étant de ce fait appliqué à la fois contre les deux faces du dièdre gauche de la règle et contre l'arte de ce dernier, ces trois pressions combinées obligent le pli à se former et à s'écraser à l'endroit de cette arte.
Le dispositif permettant de mettre ce procédé en oeuvre comportera une règle immobile s'étendant en direction du transport de la feuille de carton et présentant une face plane et une face gauche se coupant selon une droite, dont chaque point forme un sommet d'une suite d'angles dièdres de plus en plus obtus dans le sens du transport des feuilles, la face plane s'étendant dans le plan de transport et quatre organes transporteurs étant prévus, dont l'un est destiné à appliquer la feuille de carton contre la face plane précitée de la règle considérée, dont le second est destiné à rabattre une partie de la feuille de carton jusqu'à l'appliquer contre la face gauche,
dont le troisième est destiné à appliquer simultané ment le pli du carton contre l'arte de la règle et dort le quatrième, destiné à pousser la feuille de carton dans le sens du transport, oblige ce dernier à suivre sans glissement les trois autres organes transporteurs.
Le dessin annexé explique le mécanisme de pliage qui est à la base du procédé et représente une forme d'exécution du dispositif en permettant la mise en oeuvre.
La fig. 1 est une coupe menée transversalement au sens du transport de la feuille de carton ondulé, dont elle explique semi-schématiquement Ie mode de pliage proposé.
La fig. 2 est une vue en perspective correspondante.
La fig. 3 est une vue en élévation partielle du dispositif, destinée plus particulièrement à expliquer l'action du quatrième type d'organes transporteurs, obligeant les feuilles de carton à suivre leur trajectoire à une vitesse prédéterminée, c'est-à-dire sans glissement possible par rapport aux autres organes transporteurs.
La fig. 4 est une vue de détail, en plan, d'une paire de chaînes transporteuses menant les organes transporteurs du quatrième type.
La fig. 5 est une vue en élévation, partiellement en coupe, d'organes guidant les chaînes précitées.
Les fig. 6 et 7, sont des vues de côté, respeotivement de face d'un taquet constituant un organe transporteur du quatrième type, destiné à pousser devant lui les feuilles de carton à plier.
Les fig. 8 à 11 montrent enfin un schéma électrique de moyens permettant de faire dépendre la fonction des taquets précités du passage successif des feuilles à plier introduites dans le dispositif, ces quatre schémas ne dif férant entre-eux que par la position de- certains - de leurs éléments.
Selon la coupe de la fig. 1, dans laquelle le transport des feuilles à plier est supposé s'effectuer d'avant en arrière, perpendiculairement au plan du dessin, on aper çoit partiellement la feuille de carton ondulé 1, dont une partie ou patte 1' est en voie de pliage dans le sens de la flèche 2.
Ce pliage s'effectue autour de l'arrte rectiligne d'une règle rigide 3, s'étendant dans le sens du transport, par exemple une règle métallique.
Deux faces de cette règle forment entre elles, comme on le voit, un angle dièdre déterminant le pliage et dont l'arte marque le pli à obtenir et y correspond.
L'angle visible sur le dessin varie toutefois - le- long de la règle, sa face inférieure 3', située dans le plan du transport de la feuille 1 étant plane, tandis que son autre face 3" est gauche. Elle l'est de telle sorte qu'en se déplaçant perpendiculairement au plan du dessin et en direction de ce dernier, l'angle entre 3' et 3" devient toujours plus obtus, jusqu'à s'approcher de zéro. On peut dire que chaque point de l'arte rectiligne considérée de la règle est le sommet d'un dièdre d'infinilment petite longueur, chaque dièdre étant, dans la direction précitée, plus petit que le précédent.
Les moyens suivants sont alors prévus, pour obliger la feuille de carton à se replier toujours plus sur ellemme, mais selon une ligne prédéterminée correspondant à l'arte de la règle:
Un premier organe transporteur, sous forme d'un ruban 4, passant sur des rouleaux presseurs 5. applique la feuille de carton 1 contre la face plane inférieure 3' de la règle 3.
Un second organe transporteur, sous forme d'un ruban 6, soumis à l'action de galets presseurs 7, applique à son tour la partie 1' de la feuille à plier contre la face gauche 3" de la règle. Les galets presseurs 7 sont ici tronconiques et leur angle variera de galet à galet. en sorte de s'adapter-de place en place au gauchissement de la face 3".
Un troisième organe transporteur, sous forme d'un ruban 8 applique enfin l'arte du pli en formation du carton contre l'arte rectiligne de la règle 3, étant con duit par des rouleaux tels que 9, ainsi que par d'autres rouleaux de plus petit diamètre, comme on le verra plus loin.
Les trois rubans ou courroies 4, 6, 8 sont sans fin.
Il apparaît sans autre que la feuille de carton, en particulier son pli, est pressé et enfermé entre ces trois organes transporteurs et la règle fixe 3, en sorte qu'il ne peut se plier ailleurs que contre l'arte rectiligne de cette dernière.
On conçoit, par contre, que de transporter du carton ondulé en le forçant à se plier de la sorte exige un effort que des courroies transporteuses risquent de ne pouvoir fournir sans glissement possible.
C'est pourquoi il est prévu un quatrième organe transporteur se mouvant en synchronisme avec les autres et destiné à pousser la feuille de carton le long de sa trajectoire. Il s'agit ici d'un taquet 10, s'élevant perpendiculairement devant le bord postérieur de la feuille 1, qu'il pousse devant lui, étant conduit par deux chaînes 11, glissant sur des rails 12.
La vue en perspective de la fig. 2 montre à de petites différences près la disposition que l'on vient de décrire.
On y voit la feuille 1 déjà en partie pliée et la patte 1' à plier et rabattre sur cette feuille, La flèche 13 en indique le sens de transport dans un. plan horizontal .déter- miné par le guide-support 14.
La feuille passe sous la face plane de la règle 3, contre laquelle elle est appliquée par la courroie transporteuse 4, passant sur les rouleaux 5.
La seconde courroie transporteuse 6, servant à rabattre la partie de la feuille à plier contre la face gauche de la règle, passe sur des galets presseurs, dont deux sont représentés. C'est tout d'abord l'un des galets tronconiques 7 et, en fin de pliage, pour écraser le pli, le galet cylindrique 7'. La position de ces galets est, comme on le voit, ajustable, le long d'une barre 15 en supportant les axes.
La troisième courroie transporteuse 8 passe enfin sur les galets conducteurs 8 et contre une série de galets presseurs 8' de plus petit diamètre. Elle presse ainsi le pli du carton contre l'arte rectiligne de la règle 3. La position de tous ces galets sera aussi de préférence réglable, par exemple par rapport à la plaque 16 les supportant.
Le taquet poussant la feuille de carton à plier est enfin visible en 10. Pour r simplifier le dessin, il est conduit ici par une seule chaîne 11.
Ce quatrième et dernier organe transporteur est important et pose un problème, du fait qu'il doit venir se situer immédiatement derrière chaque feuille traversant le dispositif, alors que la position relative des feuilles et des courroies transporteuses constituant les trois autres types d'organes transporteurs, est sans importance aucune.
I1 serait par exemple possible de prévoir des chaînes sans fin conduisant un certain nombre de taquets, régulièrement espacés, et d'introduire les feuilles à plier dans le dispositif selon un rythme correspondant aux passages successifs des taquets. Mais, dans ce cas, ou bien les feuilles devraient avoir une dimension en rapport avec l'espacement des taquets, ou bien il faudrait prévoir des jeux de chaînes dont l'espacement des taquets serait différent de l'un à l'autre, mais correspondrait à la dimension des feuilles à plier, ou bien il faudrait renoncer à pousser dans chaque cas le rendement du dispositif à son maximum.
Pour cette raison, la forme d'exécution du dispositif proposée ci-après à titre d'exemple. comporte une mise en place des taquets placée sous la dépendance du passage des feuilles, quelles que soient leurs dimensions, et quel que soit la fréquence de ce passage.
Dans la vue semi-schématique en élévation de la fig. 3, les feuilles à plier 1 suivent la trajectoire 13' dans le sens de la flèche 13.
Au-dessous passent les chaînes 11, porteuses d'une série de taquets 10. Un tronçon de cette paire de chaînes est visible en plan à la fig. 4.
Ce sont des chaînes sans fin. passant sur des tambours tels que 17, dont celui visible au dessin sera par exemple entraîné par l'intermédiaire de l'axe 17', traver- sant un élément de bâti 18. Les sens de déplacement et de rotation sont indiqués par des flèches. Les fig. 6 et 7 représentent en détail l'un des taquets.
Ceux-ci sont articulés aux chaînes par le moyen d'axes 19 reliant ces dernières entre elles, et peuvent osciller sur ces axes entre deux butées 20 et 21, leur fixant deux positions. L'une est la position inactive, abaissée, 10', l'autre, la position érigée, active, 10", dans laquelle ils pénètrent dans la trajectoire des feuilles de carton et les poussent devant eux.
Par rapport à leur axe d'oscillation, les taquets se présentent comme une pièce --émergeant plus ou moins, aussi bien au-dessous qu'au-dessus des- chaînes. Leur partie émergeant au-dessous des chaînes dans la trajectoire active (brins supérieurs de la fig. 3), sert à les redresser de la position abaissée à la position érigée.
Ce changement de position s'opère par la rencontre de la partie inférieure précitée du taquet avec une butée 22, oscillant autour d'un point fixe 23. Elle est manceu- vrée à partir d'un cylindre et piston à air comprimé 24, dont la tige de piston 25 fait osciller un levier 26, relié à la butée 22 par la tige articulée 27. Dans la position soulevée en traits pleins de la butée 22, celle-ci est rencontrée par les taquets. Dans sa position basse en traits mixtes 22', les taquets ne la rencontrent pas.
Le profil en traits mixtes 28 montre l'espace balayé par un taquet ayant rencontré la butée 22 en cours de déplacement et venant occuper sa position active, érigée.
En plaçant, comme on le verra plus loin. le fonctionnement de la commande pneumatique 24 sous l'influence du passage des feuilles, il sera possible de soulever les taquets automatiquement, chaque fois que se présentera une feuille à transporter.
Libres d'osciller autour de leur axe, les taquets occupent par leur propre poids les positions dessinées, à l'exception de l'instant de leur érection.
Du fait que dans cette dernière position ils doivent pouvoir fournir l'effort de pousser une feuille de carton devant eux sans retomber en arrière, des moyens doivent tre prévus, permettant de s'opposer à cette chute.
Chaque taquet porte, à cet- effet, un petit galet 29, occupant une partie de sa largeur, au voisinage de son extrémité dite inférieure (celle manoeuvrée par la butée 22 et opposée à l'extrémité agissant sur les feuilles pour les pousser).
Un instant avant d'atteindre l'endroit où agit la butée 22, chaque galet rencontre une lame ressort 30, orientée pratiquement parallèlement à la direction de la trajec toire des chaînes et des feuilles. Le galet 30 roulant sur cette lame s'oppose en réalité à l'érection du taquet, en raison de la position correspondante de l'axe de rotation de ce dernier, et le maintient abaissé si rien ne le soulève.
Si par contre la butée 22 oblige le taquet à osciller, le galet 29 de ce dernier abaissera momentanément la lame ressort 30, afin de pouvoir atteindre la position d'équilibre opposée à la première, dans laquelle il tend à maintenir le taquet-érigé.
Immédiatement après la butée 22, se trouve une pièce rigide 31,-située pratiquement dans le plan de la face supérieure de la lame élastique 30 et sur laquelle un méplat 32 (voir fig. 6) du taquet érigé vient prendre appui et glisse en s'opposant à toute chute en arrière de ce dernier.
La fig. 5, une colle verticale transversale de la partie gauche de la fig. 3, montre la lame 30, la pièce 31 et, de part et d'autre de ces organes, la fixation de guides inférieurs 12 et supérieurs 33 des deux chaînes de la paire. car il ne faut pas qu'elles puissent dévier de leur trajectoire rectiligne en cet endroit.
L'ensemble portant la butée 22, la lame élastique 31 et le guide rigide 33 est fixé à l'élément de bâti 18 par l'intermédiaire de vis de serrage 34 traversant une fente de leur support commun 35, ce qui permet de déplacer le tout parallèlement à la trajectoire des feuilles et d'adapter la position de ces éléments aux formats de ces dernières. Le dispositif décrit se fixant normalement au bâti d'une machine plieuse ou plieuse-colleuse, on prévoira un réglage longitudinal analogue de l'élément de bâti 18, afin d'harmoniser le tout avec le mode et la fréquence de distribution des feuilles travaillées.
Voici maintenant comment il est possible de placer l'érection des taquets sous l'influence de ia distribution et du passage des feuilles:
Soit, dans le schéma de la fig. 8, un rappel schématisé de la butée 22 et de son cylindre et piston de com mande 24, contrôlés par une valve 36, elle-mme actionnée par un électro-aimant 37, tandis que la trajectoire suivie par les feuilles de carton 1 est représentée en 13'.
Visant cette trajectoire, deux systèmes optiques avec cellules photo-électriques 38 et 39 agissent par l'intermédiaire d'amplificateurs conventionnels 40 et 41 sur deux électro-aimants 42 respectivement 43, commandant à leur tour les interrupteurs 44 et 45 correspondants. Le premier est normalement fermé et le second normalement ouvert. Quant aux cellules 38 et 39, elles sont supposées réagir aux rayons de lumière réfléchis lors du passage d'une feuille, leur écartement étant un peu inférieur à la longueur de ces dernières et évidemment réglable, de mme que la position de l'ensemble dans le dispositif.
Cela permet d'adapter le fonctionnement de ce dernier à tous les formats de feuilles voulus.
Par rapport à une alimentation en courant appliquée aux bornes + et -, les interrupteurs 44 et 45 sont en série, soit avec l'interrupteur 46, soit avec l'interrupteur 47. mais dans les deux cas par l'intermédiaire de l'électro-aimant 37 et de l'électro-aimant 48, dont dépend par contre la position de l'interrupteur 46.
L'interrupteur 45 étant ouvert, les électro-aimants précités 37 et 48 ne peuvent tre excités, ce qui correspond à la position de repos des éléments du schéma, étant pour l'instant supposé que l'interrupteur 47 reste constamment fermé. La butée 22 est alors abaissée, inactive. A droite en haut de la figure, on voit enfin une feuille arrivant dans le dispositif.
La fig. 9 montre ce qui se passe lorsque cette feuille coupe le rayon de la première cellule photo-électrique 38.
Il en résulte une impulsion de cette cellule provoquant l'excitation de l'électro-aimant 42, qui ouvre l'interrupteur correspondant en le plaçant en position 44'. Cela ne modifie en rien l'état de repos de l'ensemble.
Ensuite, et selon fig. 10, la feuille 1 atteint une position où elle coupe les rayons lumineux des deux cellules photo-électriques 38 et 39, provoquant l'excitation des deux électro-aimants 42 et 43.
Le premier maintient l'interrupteur correspondant ouvert, en 44', le second forme son interrupteur en le déplaçant en 45', ce qui ne change toujours rien à l'état de repos primitif de l'ensemble des éléments décrits.
Continuant sa course, la feuille 1 passe finalement par la position de la fig. 11, où elle n'influence plus que la seconde cellule photo-électrique 39.
L'interrupteur dépendant de la première cellule 38 reprend donc sa position fermée de repos 44, tandis que celui dépendant de la seconde cellule 39 est maintenu fermé en position 45'.
L'interrupteur 46 étant normalement encore ouvert, c'est par l'interrupteur fermé 47 et le conducteur 49 que
s'établira une liaison du pôle + par 45' et 44 à l'électro- aimant 37. Excité, il provoquera le soulèvement de la
butée 22 et par là l'érection du taquet destiné à pousser
devant lui la feuille 1.
Mais en mme temps, I'électro-aimant 48 excité en parallèle avec 37 a fermé son interrupteur en le basculant en 46', dans le but de servir momentanément de circuit de maintien, au cas où l'interrupteur 47 s'ouvrirait.
Or, voici le rôle que joue ce dernier:
En se reportant à la fig. 3, on voit que la butée 22 agit sur les taquets en s'élevant dans leur trajectoire en sorte que ceux-ci rencontrent ladite butée. Pour que cette opération se déroule normalement, il est toutefois indispensable que la butée se soulève entre le passage de deux taquets successifs et non en sorte de venir buter, voire mme se coincer contre un taquet.
L'interrupteur 47, en coopération avec le disque 50, permet d'éviter cet inconvénient.
Ce disque porte sur son pourtour des encoches 51 susceptibles de passer l'une après l'autre sous une protu- bérance 52 d'un appareil 53 portant l'interrupteur 47 (voir fig. 8). Cet appareil est ainsi conçu que sa protubérance comporte des moyens réagissant (mécaniquement, magnétiquement ou par cellule photo-électrique par exemple) au passage des encoches, de telle sorte qu'un tel passage provoque l'ouverture momentanée de l'interrupteur 47.
Le tout est enfin agencé en sorte que le disque 50, cinématiquement lié aux organes d'entraînement (17', 18 de la fig. 3) des chaînes porteuses de taquets, fasse passer une encoche 51 devant la protubérance 52 agissant comme tâteur, chaque fois qu'un taquet 10 se trouve en regard de la butée 22. Ce passage causant l'ouverture de l'interrupteur 47 empche, à ce moment, les interrupteurs 45' et 44 (position de la fig. 11) de mettre les électro-aimants 37 et 48 en circuit. La butée 22 ne peut par conséquent pas se soulever.
La durée du passage d'une feuille 1 devant la cellule photo-électrique 39 excédant toutefois celle du passage d'une encoche devant la protubérance 52, la butée 22 sera soulevée dès le passage du taquet correspondant et fera se dresser le taquet suivant, la butée 22 étant alors maintenue soulevée aussi longtemps que la queue de la feuille 1 se trouve en regard de la cellule 39. Après le passage de la feuille, tout reprend ou se trouve dans la position de la fig. 8, à l'exception de l'interrupteur 47, qui s'ouvrira momentanément au passage de chaque encoche 51, comme on vient de le voir.
Ainsi, le dispositif décrit étant monté sur une plieuse ou sur une plieuse-colleuse et réglé au format d'un type de feuilles de carton à travailler, il suffit de l'alimenter de telles feuilles, régulièrement ou mme irrégulièrement, pour que les taquets saisissent chaque feuille à son passage et la poussent au travers du dispositif en coopération avec les trois courroies transporteuses, inférieure, supérieure et latérale.
A noter, d'autre part, que lors du pliage de feuilles de carton destinées à la confection de boîtes, il y a en général, latéralement, deux éléments de boîtes à rabattre de part et d'autre sur un élément central, soit deux pliages à effectuer simultanément, l'un à droite (fig. 1 et 2) et l'autre à gauche par rapport au sens de transport. Pour ce faire, on procédera en plaçant un dispositif plieur selon l'invention de chaque côté de la feuille, comprenant chacun une chaîne à taquets. I1 peut du reste tre utile, dans le cas d'un seul pliage, à effectuer d'un seul côté, de doubler l'entraînement par taquets, afin d'éviter une tendance possible de la feuille à vouloir prendre un biais par rapport à sa direction de transport.
On aurait, dans ce cas, pour un seul dispositif de pliage complet, une chaîne ou paire de chaînes à taquets auxiliaire travaillant partie lèlement ou en synchronisme avec la première.
Le bord de la touille de carton en subissant la poussée pouvant aussi ne pas tre rectiligne et perpendiculaire au sens de transport, mais présenter un profil en escalier, il suffira de décaler longitudinalement l'une des chaînes à taquets avec ses organes de commande pour obtenir une poussée correcte rectiligne de chaque feuille.
REVENDICATIONS
I. Procédé assurant le pliage d'une feuille de carton ondulé selon une ligne droite prédéterminée, caractérisé par l'utilisation dune règle rigide, comportant une face plane et une face gauche se coupant selon une arete rectiligne, dont chaque point forme un sommet d'une suite d'angles dièdres de plus en plus obtus, destinés à marquer le pli de la feuille de carton que l'on déplace à cet effet le long de cette règle en l'appliquant contre la face plane, tandis que l'on en rabat et applique une partie autour de L'arte précitée et sur la face gauche de la règle en cours de déplacement allant de l'extrémité où ses faces forment entre elles le plus grand angle, vers celle où celui-ci s'approche de zéro,
en mme temps que l'on exerce une pression dirigée contre l'arte considérée.