EP0334707A1 - Procédé et machine pour la réalisation de caisses à section polygonale en une matière en feuille et caisses ainsi obtenues - Google Patents

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EP0334707A1
EP0334707A1 EP89400662A EP89400662A EP0334707A1 EP 0334707 A1 EP0334707 A1 EP 0334707A1 EP 89400662 A EP89400662 A EP 89400662A EP 89400662 A EP89400662 A EP 89400662A EP 0334707 A1 EP0334707 A1 EP 0334707A1
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EP
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mandrel
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blank
face
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EP89400662A
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Jean-Claude Serre
Guy Coalier
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Otor SA
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Embal-Systems
Otor SA
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Definitions

  • the present invention relates to a method and a machine for producing cardboard boxes, corrugated cardboard or similar sheet material, having a polygonal section, and in particular with a square or rectangular section.
  • boxes of this type are formed from a single blank of the sheet material, comprising a set of flaps (at least three) connected to each other by parallel fold lines and provided laterally with flaps, respectively connected to said flaps by fold lines perpendicular to the fold lines connecting said flaps and intended to form the bottom and the cover of said boxes.
  • the free edge of one of the end flaps of said assembly is provided with a tongue connected to said end flap by a fold line parallel to those connecting said flaps and intended to be fixed against the free edge of the opposite end flap.
  • the flattened blanks have a median allowance, since locally, the flattened blank has three thicknesses, instead of two. This extra thickness has the effect of unbalancing the stacks of blanks formed for the storage and transport of said blanks. This results in difficulties in handling said batteries; . because of the above-mentioned thicknesses, the number of flattened blanks that can be accommodated in the feed store of the forming and filling machine at the user's is limited; . the intermediate fold lines of the flaps are folded to the maximum during the formation of the flattened blanks; in addition, the intermediate fold lines form the outer edges of said blanks. As a result, they are weakened by the flattening of the blanks and subject to external aggressions.
  • these intermediate fold lines form lines of least resistance for said boxes; .
  • the flaps of said boxes are necessarily four in number and two to two identical. . due to inaccuracies in fixing and weakening of the edges, it is necessary to use a high-quality sheet material. The cost of said cases is therefore high.
  • the object of the present invention is to remedy these drawbacks. It makes it possible to completely form a box of the above type, directly from the blank of sheet material, without passing through the intermediate stage of the formation of the flattened blank.
  • the present invention allows: . eliminating the automatic folding and gluing machine for flat blanks in the cardboard box; . to store and transport said blanks flat, so that the drawbacks due to the mentioned extra thicknesses are eliminated, that is to say the handling difficulties and the limitations of supplying the machine to the user (in fact, the capacity of the store is multiplied by three, at equal height); the machine therefore has a much greater operating autonomy. . from the above, it follows that the intermediate fold lines are no longer lines of weakness; . manufacture cases of any number of flaps (at least three) and whose flaps may have different widths; . to manufacture high-quality cases with regard to squareness and the rigor of the internal dimension, even with lower quality sheet materials.
  • the method for producing a box with a polygonal section from a blank of sheet material comprising a set of flaps connected to each other by parallel fold lines and provided with lateral flaps, respectively connected to said flaps by fold lines perpendicular to the fold lines connecting said flaps and intended to respectively form the bottom and the cover of said box, the edge free of one of the end flaps of said set of flaps being provided with a tongue connected to said end flap by a fold line parallel to the fold lines connecting said flaps, is remarkable in that: - Said set of flaps is wound around a mandrel of polygonal section, the outer section of which corresponds to the inner section of said body to be obtained, so that each of said flaps is applied against one face of said mandrel and that said lines of folding connecting said flaps are in abutment against a corresponding edge of said mandrel; - said tongue is fixed to the free edge of the other of said end flaps of said set of flaps; - The flaps located
  • the box can be formed from said blank when it is desired to have it, for example for the packaging of product.
  • said mandrel is arranged at a fixed station and said blank is brought to said mandrel by a translational movement, in direction parallel to said fold lines connecting said flaps.
  • At least one of said flaps is horizontal.
  • it can rest on a table arranged under said mandrel. It is then advantageous for the direction of the translation of supply of said blank to be also horizontal, so that the supply of the blank to the mandrel and the positioning of said blank under the latter can be carried out by simple sliding on said table.
  • the face of the mandrel against which said flaps are folded is made mobile.
  • the fixing of said tab on the free edge of said other end flap and / or the fixing between them of said flaps can be carried out by gluing.
  • the present invention further relates to a machine for producing a box with a polygonal section from a blank of sheet material comprising a set of flaps connected to each other by fold lines. parallel and provided with lateral flaps connected respectively to said flaps by fold lines perpendicular to the fold lines connecting said flaps and intended to respectively form the bottom and the cover of said box, the free edge of one of the extreme flaps of said set of flaps being provided with a tongue connected to said end flap by a fold line parallel to the fold lines connecting said flaps, this machine being remarkable in that it comprises: - A polygonal section mandrel whose outer section corresponds to the inner section of said body to be obtained; - Means for winding said set of flaps around said mandrel so that each of said flaps presses against one face of said mandrel and that said fold lines connecting said flaps bear against a corresponding edge of said mandrel; - Means for fixing said tongue to the free edge of the other of said end flaps of said set of flaps;
  • the machine according to the invention comprises a horizontal table arranged under said mandrel and means for bringing said blank under said mandrel, by sliding on said table, as well as means for locally gluing said blank when brought under said mandrel. .
  • the machine may include ejection means of the body of the mandrel, formed at least partially by said face of the mandrel against which said flaps are folded.
  • said means for winding said set of flaps around the mandrel comprise a movable assembly, provided with fixed stops and tilting arms.
  • Figures 6,7 and 8 are intended to illustrate the operation of the machine of Figures 3 and 4. They each include, for clarity, only part of the elements of said machine.
  • the blank 1 of sheet material, for example of cardboard or corrugated cardboard shown in FIG. 1a comprises a set of four aligned flaps 2, 3, 4 and 5, two by two connected by preformed and parallel fold lines 6, 7 and 8. These parallel fold lines 6, 7 and 8 are respectively disposed between the flaps 2 and 3, 3 and 4, and 4 and 5. Along the free edge of the end flap 2 of said set of flaps 2 to 5 is arranged a tongue 9, connected to said end flap 2 by a fold line 10, parallel to the fold lines 6,7 and 8.
  • each lateral flap 11.2 to 11.5 is articulated to the corresponding flap 2 to 5 by a preformed fold line 13.2 to 13.5.
  • the fold lines 13.2 to 13.5 are aligned and perpendicular to the fold lines 6,7 and 8.
  • each lateral flap 12.2 to 12.5 is articulated to the corresponding flap 2 to 5 by a preformed fold line 14.2 to 14.5.
  • the fold lines 14.2 to 14.5 are aligned and perpendicular to the fold lines 6,7 and 8.
  • Adhesive lines 16, 17 and 18 are deposited, on the one hand on the upper face (in relation to FIG. 1a) of the end flap 5, along the free edge 19 of the latter, and, on the other hand part on the underside (relative to FIG. 1a) of the flaps 11.2 and 11.4.
  • a mandrel 19 is provided, the external shape of which corresponds to the internal shape of the box to be obtained from the blank 1.
  • a mandrel may be solid or only made up of a delimiting frame its edges.
  • the blank 1 is disposed relative to the mandrel 19 so that its flap 3 is applied against the corresponding underside of said mandrel, then the flaps 2 and 4 are folded around the edges of the latter corresponding to the fold lines 6 and 7, so as to be applied against the corresponding lateral faces of said mandrel 19 (see FIG. 1b).
  • the flap 5 and the tongue 9 are respectively folded around the edges of said mandrel corresponding respectively to the fold lines 8 and 9, to come to be applied on the upper face of said mandrel 19, the tongue 9 being located under the flap 5 (see Figure 1C).
  • a pressure exerted on the flap 5 makes it possible to press the edge 19 of the latter on said tongue, so that, thanks to the line of adhesive 16, the flap 5 and the tongue 9 are secured to one another .
  • the flaps 11.2 and 11.4 are folded around the edges of the mandrel 19 corresponding respectively to the fold lines 13.2 and 13.4, to come to bear against the corresponding lateral face of the mandrel 19 (see also Figure 16).
  • the flaps 11.3 and 11.5 are folded around the edges of the mandrel 19 corresponding respectively to the fold lines 13.3 and 13.5 and applied against the flaps 11.2 and 11.4 already folded, so that said flaps 11.2 to 11.5 are made integral with each other. others, using the adhesive lines 17 and 18 (see Figure 1d). We then obtain the box 20 shown in Figure 1d, lying on the flap 3 and open on the side of the flaps 12.2 to 12.5.
  • this box 20 To fill this box 20, it is released from the mandrel 19 and can be straightened to rest on its bottom 21 made up of integral flaps 11.2 to 11.5. After filling, the box 20 can be closed by folding the flaps 12.2 to 12.5, respectively around the fold lines 14.2 to 14.5, then securing said flaps 12.2 to 12.5 together, for example by gluing.
  • FIGS. 2a to 2c a diagrammatic illustration of the process of positioning the blank 1 relative to the mandrel has been illustrated, when it is desired to apply the flap 3 against the corresponding underside of the mandrel 19.
  • said mandrel 19 consisted of profiles 22 (seen in section), parallel and with rectangular sections, defining virtual bearing faces 23 to 26, respectively for the flaps 2 to 5, as well as folding edges 27 to 30, corresponding respectively at fold lines 6,7,8 and 10.
  • a blank 1 is brought in the vicinity of the mandrel 19, so that its flap 3 is disposed opposite the bearing face 24.
  • the lateral positioning of said flap 3 relative to said face 24 is sought as precise as possible, it may happen that a lateral offset 1 appears between the flap 3 and said bearing face 24.
  • the flap 3 is spaced from the bearing face 24 by a distance d (see FIG. 2a). Then during the folding of said flaps 2 and 4, the flap 3 is brought closer to the support face 24 by means of a plate 31, preferably exactly superimposed on said support face 24.
  • the flaps 2 and 4 are in abutment against the mandrel 19 (see FIG. 2b) which generates a guiding effect and exactly positions the flap 3 relative to the face d 'support 24.
  • the plate 31 presses the flap 3 between the support face 24, the fold lines 6 and 7 are exactly superimposed on the fold edges 27 and 28, so that, after final folding of the flaps 2 and 4 , respectively against the bearing faces 23 and 25, the fold lines 8 and 10 are also exactly superimposed on the fold edges 29 and 30 (see FIG. 2c).
  • the machine in accordance with the present invention and shown in FIGS. 3 to 8, comprises a frame 32 with respect to which are arranged a station 33 for supplying blanks 1, a station 34 for shaping said blanks around said mandrel 19 and a station 35 of evacuation of the finished cases 20. Between the feed station 33 and the shaping station 34 is disposed a horizontal table 36, provided with longitudinal slots 37 through which the drive fingers 38 can pass.
  • the feed station 33 includes a magazine 39 containing a stack of blanks 1, as well as means 40 for taking, for example by suction, the upper blank 1 of said stack of blanks.
  • Said gripping means 40 are movable, under the action of motor means 41, in order to be able to successively take the blanks 1 from the magazine 39 and deposit them on the table 36, upstream from the shaping station 34.
  • the drive fingers 38 moved by motor means 42, slide the blank 1, thus removed, onto the table 36 and deposited to bring it under the mandrel 19 of the shaping station 34.
  • the blank 1 meets glueers 43, 44 and 45, integral with the frame 32, and depositing the lines of adhesive 16, 17 and 18 respectively.
  • the blank 1 is arranged, already glued, under the mandrel 19 in the position shown in FIG. 2a, above the pressure plate 31, moved by a cylinder 46.
  • the shaping station 34 includes the mechanism 47, shown in Figures 3,4,7 and 8.
  • This mechanism 47 includes a movable assembly 48 which can be raised or lowered by means of a cylinder 49, bearing on the frame 32.
  • the moving element 48 comprises two stops 50 and 51, capable of folding down the flaps 2 and 4, respectively against the bearing faces 23 and 25 of the mandrel 19 (see also FIG. 2b), when the moving element 48 is brought together of the mandrel 19.
  • said movable assembly 48 comprises articulated arms 52 and 53, for folding down the flap 5 and the tongue 9 respectively against the face 26 of the mandrel 19, after the flaps 2 and 4 are folded down between the bearing faces 23 and 25.
  • the arm 52 is moved by a jack 54, while the arm 53 is actuated by a linkage 55, connected to the frame 32.
  • a transverse plate 56 serving as an end face to said mandrel 19 and driven by a jack 57.
  • Actuators 58 and 59 can fold the flaps 11.2 and 11.4 respectively against the plate 56.
  • the flap 5 After squaring, the flap 5 is applied against the bearing face 26 by an arm 61, tilting under the action of a jack 69. The flap 5 is then secured to the tongue 9, via the line d adhesive 16.
  • jacks 62 and 63 optionally by means of tilting plates 64 and 65, apply the flaps 11.3 and 11.5 against the flaps 11.2 and 11.4, previously folded against the plate 56.
  • the said flaps 11.2 to 11.5 are thus secured by means of the lines of adhesive 17 and 18, forming the bottom 21.
  • the box then appears as shown in Figure 1d.
  • the evacuation station 35 comprises two conveyors 67 and 68 in staircase, so that when the box 20 is ejected from the mandrel by the action of the jack 57, the latter rocks passing from the conveyor 67 to the conveyor 68 and is evacuated by the latter. ci, on which it rests by its bottom 21.
  • a cabinet 70 contains the means for controlling and synchronizing the various components of the machine described above.

Abstract

Procédé et machine pour la réalisation d'une caisse à section polygonale à partir d'un flan (1) de matière en feuille comportant un ensemble de volets (2,3,4,5). Selon l'invention : - on enroule ledit ensemble de volets (2 à 5) autour d'un mandrin à section polygonale ; - on fixe la languette (9) au bord libre (19) du volet extrême (5) ; - on replie les rabats (11.2 à 11.5) se trouvant d'un même côté desdits volets (2 à 5) ; et - on fixe les uns aux autres lesdits rabats (11.2 à 11.5) ainsi repliés. Fabrication de caisses américaines.

Description

  • La présente invention concerne un procédé et une machine pour la réalisation de caisses de carton, de carton ondulé ou de matière en feuille analogue, présentant une section polygonale, et notamment à section carrée ou rectangulaire.
  • On sait que les caisses de ce type sont formées à partir d'un flan unique de la matière en feuille, comportant un ensemble de volets (au moins trois) reliés les uns aux autres par des lignes de pliage parallèles et pourvus latéralement de rabats, reliés respectivement auxdits volets par des lignes de pliage perpendiculaires aux lignes de pliage reliant lesdits volets et destinés à former le fond et le couvercle desdites caisses. Le bord libre d'un des volets extrêmes dudit ensemble est pourvu d'une languette reliée audit volet extrême par une ligne de pliage parallèle à celles reliant lesdits volets et destinée à venir se fixer contre le bord libre du volet extrême opposé.
  • Les caisses connues de ce type sont dites "américaines" et elles présentent une section (transversalement auxdits volets) carrée ou rectangulaire. Leur fabrication est réalisée par un industriel cartonnier qui, à partir dudit flanc, forme une ébauche aplatie de caisse par pliage dudit flan autour de la ligne de pliage médiane dudit ensemble de volets et fixation de ladite languette sur le volet extrême opposé. A ce moment ladite ébauche présente donc une section en parallélogramme aplati, lesdits rabats latéraux prolongeant respectivement les volets correspondant vers l'extérieur. Ensuite, ces ébauches aplaties sont livrées à un utilisateur, qui, pour y loger des objets à emballer, les met en forme par expansion parallèlement à la diagonale aplatie dudit parallalélogramme, puis replie et colle lesdits rabats pour former le fond, et, après remplissage, le couvercle de ladite caisse.
  • Un tel processus de fabrication et d'utilisation présente de nombreux inconvénients. En effet :
    . bien entendu, tant la fabrication des ébauches aplaties chez le cartonnier que la mise en forme desdites ébauches chez l'utilisateur sont réalisées à l'aide de machines automatiques. On voit donc que l'on est donc obligé d'utiliser deux machines automatiques complexes et donc coûteuses, ce qui grève le coût d'utilisation desdites caisses ;
    . à cause des rabats latéraux, il est difficile de guider rigoureusement les bords du flan au moment de la fixation de la languette sur le volet extrême opposé, de sorte que l'équerrage est mauvais et que la ligne de collage obtenue n'est pas rigoureusement parallèle aux lignes de pliage reliant lesdits volets ; la section de la caisse n'est donc pas rigoureusement identique entre le fond et le couvercle et il en résulte des défauts de présentation des caisses, qui nuisent à la qualité de celles-ci ;
    . les ébauches aplaties présentent une surépaisseur médiane, puisque localement, l'ébauche aplatie comporte trois épaisseurs, au lieu de deux. Cette surépaisseur a pour effet de déséquilibrer les piles d'ébauches formées pour le stockage et le transport desdites ébauches. Il en résulte des difficultés de manutention desdites piles ;
    . à cause des surépaisseurs mentionnées ci-dessus, le nombre d'ébauches aplaties que l'on peut loger dans le magasin d'alimentation de la machine de formage et de remplissage chez l'utilisateur est limitée ;
    . les lignes de pliage intermédiaires des volets se trouvent pliées au maximum lors de la formation des ébauches aplaties ; de plus, les lignes de pliage intermédiaires forment les arêtes extérieures desdites ébauches. Par suite, elles sont fragilisées par l'aplatis­sement des ébauches et sujettes à des agressions extérieu­res. Il en résulte que ces lignes de pliage intermédiaires forment des lignes de moindre résistance pour lesdites caisses ;
    . les volets desdites caisses sont forcément au nombre de quatre et deux à deux identiques.
    . du fait des imprécisions de fixation et de la fragilisa­tion des arêtes, il est nécessaire d'utiliser une matière en feuille de grande qualité. Le coût desdites caisses est donc élevé.
  • La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. Elle permet de former complètement une caisse du type ci-dessus, directement à partir du flan en matière en feuille, sans passer par le stade intermédiaire de la formation de l'ébauche aplatie. Ainsi, la présente invention permet :
    . de supprimer la machine automatique de pliage et de collage des ébauches aplaties chez le cartonnier ;
    . de stocker et transporter à plat lesdits flans, de sorte que l'on élimine les inconvénients dus aux surépaisseurs mentionnées, c'est-à-dire les difficultés de manutention et les limitations de l'alimentation de la machine de l'utilisateur (en fait, la capacité du magasin de celle-ci est multipliée par trois, à hauteur égale) ; la machine a donc une beaucoup plus grande autonomie de fonctionnement.
    . de ce qui précède, il résulte que les lignes de pliage intermédiaires ne sont plus des lignes de faiblesse ;
    . de fabriquer des caisses dont le nombre des volets est quelconque (au moins égal à trois) et dont les volets peuvent présenter des largeurs différentes ;
    . de fabriquer des caisses de grande qualité en ce qui concerne l'équerrage et la rigueur de la dimension intérieure, même avec des matières en feuille de moindre qualité.
  • A cette fin, selon l'invention, le procédé pour la réalisation d'une caisse à section polygonale à partir d'un flan de matière en feuille comportant un ensemble de volets reliés les uns aux autres par des lignes de pliage paral­lèles et pourvus de rabats latéraux, reliés respectivement auxdits volets par des lignes de pliage perpendiculaires aux lignes de pliage reliant lesdits volets et destinés à former respectivement le fond et le couvercle de ladite caisse, le bord libre d'un des volets extrêmes dudit ensemble de volets étant pourvu d'une languette reliée audit volet extrême par une ligne de pliage parallèle aux lignes de pliage reliant lesdits volets, est remarquable en ce que :
    - on enroule ledit ensemble de volets autour d'un mandrin à section polygonale, dont la section extérieure correspond à la section intérieure de ladite caisse à obtenir, de façon que chacun desdits volets s'applique contre une face dudit mandrin et que lesdites lignes de pliage reliant lesdits volets soient en appui contre une arête correspondante dudit mandrin ;
    - on fixe ladite languette au bord libre de l'autre desdits volets extrême dudit ensemble de volets ;
    - on replie les rabats se trouvant d'un même côté desdits volets contre une face correspondante dudit mandrin, autour des lignes de pliage correspondantes qui se trouvent en correspondance avec des arêtes dudit mandrin ; et
    - on fixe les uns aux autres lesdits rabats ainsi repliés.
  • Ainsi, grâce à l'invention, la caisse peut être formée à partir dudit flan au moment où l'on désire disposer de celle-ci, par exemple en vue de l'emballage de produit.
  • Dans un mode de mise en oeuvre avantageux, ledit mandrin est disposé à poste fixe et ledit flan est amené audit mandrin par un mouvement de translation, de direction parallèle auxdites lignes de pliage reliant lesdits volets.
  • De plus, il est préférable que, pendant l'enroulement dudit ensemble de volets autour du mandrin et le repliement desdits rabats sur ce dernier, au moins l'un desdits volets soit horizontal. Ainsi, il peut reposer sur une table disposée sous ledit mandrin. Il est alors avantageux que la direction de la translation d'amenée dudit flan soit également horizontale, de sorte que l'amenée du flan au mandrin et la mise en place dudit flan sous celui-ci peuvent être réalisée par simple glissement sur ladite table.
  • Afin d'éviter les inconvénients d'un défaut du positionne­ment de précision du flan par rapport au mandrin, ce qui pourrait éventuellement entraîner le pliage du flan le long de lignes différentes des lignes de pliage préformées, il est avantageux, pour enrouler ledit ensemble de volets autour dudit mandrin, de placer un volet intermédiaire dudit ensemble de volets, au moins approximativement en regard de la face correspondante dudit mandrin, mais à quelque distance de celle-ci, puis de replier les volets adjacents audit volet intermédiaire et de rapprocher ledit volet intermédiaire en direction de ladite face correspon­dante. Ainsi, on obtient la compensation d'un éventuel décalage entre le flan et le mandrin.
  • Par ailleurs, notamment pour permettre l'extraction du flan du mandrin, on rend mobile la face du mandrin contre laquelle sont repliés lesdits rabats.
  • La fixation de ladite languette sur le bord libre dudit autre volet extrême et/ou la fixation entre eux desdits rabats peut être réalisée par collage.
  • La présente invention concerne de plus une machine pour la réalisation d'une caisse à section polygonale à partir d'un flan de matière en feuille comportant un ensemble de volets reliés les uns aux autres par des lignes de pliage parallèles et pourvus de rabats latéraux reliés respective­ment auxdits volets par des lignes de pliage perpendiculai­res aux lignes de pliage reliant lesdits volets et destinés à former respectivement le fond et le couvercle de ladite caisse, le bord libre d'un des volets extrêmes dudit ensemble de volets étant pourvu d'une languette reliée audit volet extrême par une ligne de pliage parallèle aux lignes de pliage reliant lesdits volets, cette machine étant remarquable en ce qu'elle comporte :
    - un mandrin à section polygonale dont la section extérieure correspond à la section intérieure de ladite caisse à obtenir ;
    - des moyens pour enrouler ledit ensemble de volets autour dudit mandrin de façon que chacun desdits volets s'applique contre une face dudit mandrin et que lesdites lignes de pliage reliant lesdits volets soient en appui contre une arête correspondante dudit mandrin ;
    - des moyens pour fixer ladite languette au bord libre de l'autre desdits volets extrêmes dudit ensemble de volets ;
    - des moyens pour replier les rabats se trouvant d'un même côté desdits volets contre une face correspondante dudit mandrin, autour des lignes de pliage correspondantes qui se trouvent en correspondance avec des arêtes dudit mandrin ; et
    - des moyens pour fixer les uns aux autres lesdits rabats ainsi repliés.
  • De préférence, la machine selon l'invention comporte une table horizontale disposée sous ledit mandrin et des moyens pour amener ledit flan sous ledit mandrin, par glissement sur ladite table, ainsi que des moyens pour encoller loca­lement ledit flan lors de son amenée sous ledit mandrin.
  • Il est avantageux qu'elle comporte des moyens pour redresser verticalement ladite caisse en vue de son évacuation. La machine peut comporter des moyens d'éjection de la caisse du mandrin, constituées au moins partiellement par ladite face du mandrin contre laquelle sont repliés lesdits rabats.
  • Selon un mode avantageux de réalisation, dans la machine conforme à l'invention lesdits moyens pour enrouler ledit ensemble de volets autour du mandrin comportent un équipage mobile, pourvu de butées fixes et de bras basculants.
  • Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.
    • Les figures 1a,1b,1c et 1d illustrent le processus conforme à l'invention de formation d'une caisse, appliqué à un mode de réalisation particulier d'une telle caisse.
    • Les figures 2a,2b et 2c expliquent schématiquement le positionnement transversal d'un flan par rapport au mandrin.
    • Le figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une machine conforme à l'invention.
    • La figure 4 est une coupe transversale selon la ligne IV-IV de la figure 3.
    • La figure 5 est une vue de dessus schématique et partielle, de la machine des figures 3 et 4.
    • La figure 6 est une vue schématique, partielle et simplifiée, correspondant à la coupe longitudinale de la figure 3.
    • Les figures 7 et 8 sont des vues schématiques, partielles et simplifiées, correspondant à la coupe transversale de la figure 4.
  • Les vues schématiques, partielles et simplifiées des figures 6,7 et 8 sont destinées à illustrer le fonctionne­ment de la machine des figures 3 et 4. Elles ne comportent chacune, à des fins de clarté, qu'une partie des éléments de ladite machine.
  • Le flan 1 de matière en feuille, par exemple de carton ou de carton ondulé montré par la figure 1a comporte un ensemble de quatre volets alignés 2,3,4 et 5, deux à deux reliés par des lignes de pliage préformées et parallèles 6,7 et 8. Ces lignes de pliage parallèles 6,7 et 8 sont respectivement disposées entre les volets 2 et 3, 3 et 4, et 4 et 5. Le long du bord libre du volet extrême 2 dudit ensemble de volets 2 à 5 est disposée une languette 9, reliée audit volet extrême 2 par une ligne de pliage 10, parallèle aux lignes de pliage 6,7 et 8.
  • Par ailleurs, de part et d'autre de chaque volet 2 à 5, sont prévus des rabats 11.2, 11.3, 11.4, 11.5 et 12.2, 12.3, 12.4, 12.5. Chaque rabat latéral 11.2 à 11.5 est articulé au volet 2 à 5 correspondant par une ligne de pliage préformée 13.2 à 13.5. Les lignes de pliage 13.2 à 13.5 sont alignées et perpendiculaires aux lignes de pliage 6,7 et 8. De même, chaque rabat latéral 12.2 à 12.5 est articulé au volet 2 à 5 correspondant par une ligne de pliage préformée 14.2 à 14.5. Les lignes de pliage 14.2 à 14.5 sont alignées et perpendiculaires aux lignes de pliage 6,7 et 8.
  • On dépose des lignes d'adhésif 16,17 et 18, d'une part sur la face supérieure (en rapport à la figure 1a) du volet extrême 5, le long du bord libre 19 de celui-ci, et, d'autre part sur la face inférieure (par rapport à la figure 1a) des rabats 11.2 et 11.4.
  • Selon l'invention (voir la figure 1b), on prévoit un mandrin 19 dont la forme extérieure correspond à la forme intérieure de la caisse à obtenir à partir du flan 1. Un tel mandrin peut être plein ou seulement constitué d'une armature délimitant ses arêtes.
  • Le flan 1 est disposé par rapport au mandrin 19 de façon que son volet 3 soit appliqué contre la face inférieure correspondante dudit mandrin, puis les volets 2 et 4 sont repliés autour des arêtes de celui-ci correspondant aux lignes de pliage 6 et 7, de façon à venir s'appliquer contre les faces latérales correspondantes dudit mandrin 19 (voir la figure 1b). Après cela, le volet 5 et la languette 9 sont respectivement rabattus autour des arêtes dudit mandrin correspondant respectivement aux lignes de pliage 8 et 9, pour venir s'appliquer sur la face supérieure dudit mandrin 19, la languette 9 se trouvant sous le volet 5 (voir la figure 1C). Une pression exercée sur le volet 5 permet de plaquer le bord 19 de celui-ci sur ladite languette, de sorte que, grâce à la ligne d'adhésif 16, le volet 5 et la languette 9 sont solidarisés l'un de l'autre. De plus, les rabats 11.2 et 11.4 sont rabattus autour des arêtes du mandrin 19 correspondant respectivement aux lignes de pliage 13.2 et 13.4, pour venir s'appliquer contre la face latérale correspondante du mandrin 19 (voir également la figure 16).
  • Dans cette position, les lignes d'adhésif 17 et 18 sont dirigées vers l'extérieur.
  • Enfin, les rabats 11.3 et 11.5 sont rabattus autour des arêtes du mandrin 19 correspondant respectivement aux lignes de pliage 13.3 et 13.5 et appliqués contre les rabats 11.2 et 11.4 déjà repliés, de sorte que lesdits rabats 11.2 à 11.5 sont rendus solidaires les uns des autres, grâce aux lignes d'adhésif 17 et 18 (voir la figure 1d). On obtient alors la caisse 20 montrée sur la figure 1d, couchée sur le volet 3 et ouverte du côté des rabats 12.2 à 12.5.
  • Pour remplir cette caisse 20, on la dégage du mandrin 19 et on peut la redresser pour la faire reposer sur son fond 21 constitué des rabats solidaires 11.2 à 11.5. Après remplissage, la caisse 20 peut être fermée par repliage des rabats 12.2 à 12.5, respectivement autour des lignes de pliage 14.2 à 14.5, puis solidarisation desdits rabats 12.2 à 12.5 entre eux, par exemple par collage.
  • Sur les figures 2a à 2c, on a illustré schématiquement le processus de positionnement du flan 1 par rapport au mandrin, lorsque l'on désire appliquer le volet 3 contre la face inférieure correspondante du mandrin 19. Sur ces figures, on a supposé que ledit mandrin 19 était constitué de profilés 22 (vus en coupe), parallèles et à sections rectangulaires, définissant des faces d'appui virtuelles 23 à 26, respectivement pour les volets 2 à 5, ainsi que des arêtes de pliage 27 à 30, correspondant respectivement aux lignes de pliage 6,7,8 et 10.
  • Un flan 1 est amené au voisinage du mandrin 19, de façon que son volet 3 soit disposé en regard de la face d'appui 24. Bien que le positionnement latéral dudit volet 3 par rapport à ladite face 24 soit recherché aussi précis que possible, il peut se produire qu'un décalage latéral 1 apparaisse entre le volet 3 et ladite face d'appui 24. Pour éviter des pliages intempestifs du flan 1, à l'extérieur des lignes de pliage 6 et 7, lors du rabattement des volets 2 et 4, on fait en sorte que, avant rabattement desdits volets 2 et 4, le volet 3 soit écarté de la face d'appui 24 d'une distance d (voir la figure 2a). Ensuite, pendant le rabattement desdits volets 2 et 4, le volet 3 est rapproché de la face d'appui 24 par l'intermédiaire d'une plaque 31, de préférence exactement superposable à ladite face d'appui 24.
  • Ainsi, pendant le rapprochement du volet 3 de la face 24, les volets 2 et 4 sont en appui contre le mandrin 19 (voir la figure 2b) ce qui engendre un effet de guidage et positionne exactement le volet 3 par rapport à la face d'appui 24. Lorsque la plaque 31 presse le volet 3 entre la face d'appui 24, les lignes de pliage 6 et 7 sont exacte­ment superposées aux arêtes de pliage 27 et 28, de sorte que, après rabattement définitif des volets 2 et 4, respec­tivement contre les faces d'appui 23 et 25, les lignes de pliage 8 et 10 se trouvent aussi exactement superposées aux arêtes de pliage 29 et 30 (voir la figure 2c).
  • La machine, conforme à la présente invention et représentée sur les figures 3 à 8, comporte un bâti 32 par rapport auquel sont disposés un poste 33 d'alimentation en flans 1, un poste 34 de conformation desdits flans autour dudit mandrin 19 et un poste 35 d'évacuation des caisses 20 terminées. Entre le poste d'alimentation 33 et le poste de conformation 34 est disposée une table horizontale 36, pourvue de fentes longitudinales 37 à travers lesquels peuvent passer des doigts d'entraînement 38.
  • Le poste d'alimentation 33 comporte un magasin 39 contenant une pile de flans 1, ainsi que des moyens 40 de prise, par exemple par aspiration, du flan supérieur 1 de ladite pile de flans. Lesdits moyens de prise 40 sont mobiles, sous l'action de moyens moteurs 41, pour pouvoir prélever successivement les flans 1 du magasin 39 et les déposer sur la table 36, en amont du poste de conformation 34. Ensuite, les doigts d'entraînement 38, mus par des moyens moteurs 42, font glisser sur la table 36 le flan 1, ainsi prélevé et déposé pour l'amener sous le mandrin 19 du poste de conformation 34.
  • Pendant le transfert vers le poste de conformation 34, le flan 1 rencontre des encolleurs 43,44 et 45, solidaires du bâti 32, et déposant respectivement les lignes d'adhésif 16, 17 et 18.
  • Ainsi, grâce aux doigts d'entraînement 38 et aux encolleurs 43 à 45, le flan 1 est disposé, déjà encollé, sous le mandrin 19 dans la position représentée sur la figure 2a, au-dessus de la plaque de pression 31, mue par un vérin 46.
  • Pour replier les volets 2 et 4, le poste de conformation 34 comporte le mécanisme 47, représenté sur les figures 3,4,7 et 8. Ce mécanisme 47 comporte un équipage mobile 48 pouvant être levé ou abaissé par l'intermédiaire d'un vérin 49, prenant appui sur le bâti 32.
  • L'équipage mobile 48 comporte deux butées 50 et 51, susceptibles de rabattre les volets 2 et 4, respectivement contre les faces d'appui 23 et 25 du mandrin 19 (voir également la figure 2b), lorsque l'équipage mobile 48 est rapproché du mandrin 19.
  • De plus, ledit équipage mobile 48 comporte des bras articulés 52 et 53, pour rabattre respectivement le volet 5 et la languette 9 contre la face 26 du mandrin 19, après rabattement des volets 2 et 4 entre les faces d'appui 23 et 25. Par exemple, le bras 52 est mu par un vérin 54, tandis que le bras 53 est actionné par une tringlerie 55, reliée au bâti 32.
  • A l'intérieur du mandrin 19 est disposée une plaque transversale 56, servant de face d'extrémité audit mandrin 19 et mue par un vérin 57.
  • Des actionneurs 58 et 59, tels que des vérins par exemple, peuvent rabattre respectivement les rabats 11.2 et 11.4 contre la plaque 56.
  • Après action des butées 50 et 51, des bras 52 et 53 et des actionneurs 58 et 59, le flan se trouve dans l'état représenté sur la figure 1c.
  • A cet instant, afin de parfaire l'équerrage du flan 1 conformé avant collage définitif, on peut exercer sur lui une pression longitudinale, grâce à des vérins 60 le pressant en direction des actionneurs 58 et 59 en prenant appui sur le bord libre des rabats 12.2, 12.4 et 12.5.
  • Après équerrage, le volet 5 est appliqué contre la face d'appui 26 par un bras 61, basculant sous l'action d'un vérin 69. Le volet 5 est alors solidarisé de la languette 9, par l'intermédiaire de la ligne d'adhésif 16.
  • Enfin, des vérins 62 et 63, éventuellement par l'intermé­diaire de plaques basculantes 64 et 65, appliquent les rabats 11.3 et 11.5 contre les rabats 11.2 et 11.4, antérieurement rabattus contre la plaque 56. On solidarise ainsi lesdits rabats 11.2 à 11.5 grâce aux lignes d'adhésif 17 et 18, en formant le fond 21. La caisse se présente alors comme cela est représenté sur la figure 1d.
  • Le poste d'évacuation 35 comporte deux convoyeurs 67 et 68 en escalier, de sorte que lorsque la caisse 20 est éjectée du mandrin par action du vérin 57, celle-ci bascule en passant du convoyeur 67 au convoyeur 68 et est évacuée par celui-ci, sur lequel elle repose par son fond 21.
  • Une armoire 70 contient les moyens de commande et de synchronisme des différents organes de la machine décrite ci-dessus.

Claims (11)

1 - Procédé pour la réalisation d'une caisse à section polygonale à partir d'un flan (1) de matière en feuille comportant un ensemble de volets (2,3,4,5) reliés les uns aux autres par des lignes de pliage parallèles (6,7,8) et pourvus de rabats latéraux (11.2 à 11.5 et 12.2 à 12.5), reliés respectivement auxdits volets (2 à 5) par des lignes de pliage (13.2 à 13.5 et 14.2 à 14.5) perpendiculaires aux lignes de pliage (6,7,8) reliant lesdits volets et destinés à former respectivement le fond et le couvercle de ladite caisse, le bord libre d'un (2) des volets extrêmes dudit ensemble de volets (2 à 5) étant pourvu d'une languette (9) reliée audit volet extrême (2) par une ligne de pliage (10) parallèle aux lignes de pliage (6 à 8) reliant lesdits volets, procédé selon lequel on enroule ledit ensemble de volets (2 à 5) autour d'un mandrin (19) à section polygonale, après quoi :
- on fixe ladite languette (9) au bord libre (19) de l'autre (5) desdits volets extrêmes dudit ensemble de volets (2 à 5) ;
- on replie les rabats 11.2 à 11.5) se trouvant d'un même côté desdits volets (2 à 5) contre une face correspondante dudit mandrin, autour des lignes de pliage correspondantes (13.2 à 13.5) ; et
- on fixe les uns aux autres lesdits rabats (11.2 à 11.5) ainsi repliés ;
caractérisé en ce que :
- avant d'enrouler ledit ensemble de volets autour dudit mandrin (19), dont la section extérieure correspond à la section intérieure de ladite caisse à obtenir, on place un volet intermédiaire (3) dudit ensemble de volets au moins approximativement en regard de la face correspondante (23) dudit mandrin mais à quelque distance (d) de celle-ci, puis on replie les volets (2,4) adjacents audit volet intermédiaire (3) et on rapproche ledit volet intermédiaire (3) en direction de ladite face correspondante (23) dudit mandrin ; puis,
- on enroule ledit ensemble de volets (2 à 5) autour dudit mandrin (19) de façon que chacun desdits volets s'applique contre une face dudit mandrin et que lesdites lignes de pliage (6 à 8) reliant lesdits volets soient en appui contre une arête correspondante dudit mandrin (19).
2 - Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que ledit mandrin (19) est disposé à poste fixe et en ce que ledit flan (1) est amené audit mandrin par un mouvement de translation, de direction parallèle auxdites lignes de pliage (6,7,8) reliant lesdits volets (6,7,8).
3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que, pendant l'enroulement dudit ensemble de volets (2 à 5) autour du mandrin (19) et le repliement desdits rabats (11.2 à 11.5) sur ce dernier, au moins l'un (3) desdits volets (2 à 5) est horizontal.
4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que la fixation de ladite languette (9) sur le bord libre (19) dudit autre volet extrême (5) et/ou la fixation entre eux desdits rabats (11.2 à 11.5) est réalisée par collage.
5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que la face du mandrin (19) contre laquelle sont repliés lesdits rabats (11.2 à 11.5) est rendue mobile.
6 - Machine pour la réalisation d'une caisse à section polygonale à partir d'un flan (1) de matière en feuille comportant un ensemble de volets (2,3,4,5) reliés les uns aux autres par des lignes de pliage parallèles (6,7,8) et pourvus de rabats latéraux (11.2 à 11.5 et 12.2. à 12.5), reliés respectivement auxdits volets (2 à 5) par des lignes de pliage (13.2 à 13.5 et 14.2 à 14.5) perpendiculaires aux lignes de pliage (6,7,8) reliant lesdits volets et destinés à former respectivement le fond et le couvercle de ladite caisse, le bord libre d'un (2) des volets extrêmes dudit ensemble de volets (2 à 5) étant pourvu d'une languette (9) reliée audit volet extrême (2) par une ligne de pliage (10) parallèle aux lignes de pliage (6 à 8) reliant lesdits volets, machine comportant :
- un mandrin (19) à section polygonale ;
- des moyens (47 à 55) pour enrouler ledit ensemble de volets (2 à 5) autour dudit mandrin (19) ;
- des moyens (43, 61, 69) pour fixer ladite languette (9) au bord libre de l'autre (5) desdits volets extrêmes dudit ensemble de volets (2 à 5) ;
- des moyens (58,59,62,63,64) pour replier les rabats (11.2 à 11.5) se trouvant d'un même côté desdits volets (2 à 5) contre une face (56) correspondante dudit mandrin ; et
- des moyens (44,45) pour fixer les uns aux autres lesdits rabats (11.2 à 11.5) ainsi repliés,
caractérisée :
- en ce que la section extérieure dudit mandrin (19) correspond à la section intérieure de ladite caisse à obtenir ; et
- en ce qu'elle comporte des moyens (31, 46) pour supporter librement un volet intermédiaire (3) dudit ensemble de volets au moins approximativement en regard de la face correspondante (23) dudit mandrin, mais à quelque distance de celle-ci, puis pour rapprocher ledit volet intermédiaire en direction de ladite face correspondante après repliement des volets (2,4) adjacentes audit volet intermédiaire (3).
7 - Machine selon la revendication 6,
caractérisée en ce qu'elle comporte une table horizontale (36) disposée sous ledit mandrin (19) et des moyens (38) pour amener ledit flan sous ledit mandrin (19), par glissement sur ladite table.
8 - Machine selon l'une des revendications 6 ou 7,
caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (43 à 45) pour encoller localement ledit flan lors de son amenée sous ledit mandrin (19).
9 - Machine selon l'une des revendications 6 à 8,
caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (67) pour redresser verticalement ladite caisse (20).
10 - Machine selon l'une des revendications 6 à 9,
caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (56,57) d'éjection de la caisse (20) du mandrin (19), constitués au moins partiellement par ladite face (56) du mandrin contre laquelle sont repliés lesdits rabats (11.2 à 11.5).
11 - Machine selon l'une des revendications 6 à 10,
caractérisée en ce que lesdits moyens pour enrouler ledit ensemble de volets (2 à 5) autour du mandrin (19) comportent un équipage mobile (47) comprenant des butées fixes (50,51) et des bras basculants (52,53).
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