FR2731942A1 - Procede et installation de fabrication d'emballages en materiau plastique et emballage obtenu - Google Patents

Abstract

Le procédé de fabrication consiste, à partir d'un flan prédécoupé et rainé comprenant au moins un fond (2) bordé de côtés (3, 4): - à former des piliers (5) au niveau des angles de l'emballage, - à chauffer les différentes arêtes de pliage entre ledit fond et lesdits côtés, - à plier lesdits côtés à l'équerre par rapport au fond, - à assembler les côtés entre eux au niveau des piliers (5). L'installation comprend les moyens de fabrication de l'emballage qui sont de préférence constitués d'un carrousel muni de postes de travail et de moyens de transfert de poste à poste, du flan puis de l'emballage, lequel flan et lequel emballage sont associés tout au long de leur phase de fabrication, à un bol qui se déplace de poste en poste.

Description

La présente invention concerne un procédé et une installation de fabrication d'emballages réalisés en matériau plastique, et l'emballage obtenu du type cagette, plateau, caisse ou autre, etc.

Ce procédé a pour but de fabriquer des emballages à grande cadence, rivalisant avec les procédés de fabrication d'emballages en carton. L'avantage de ces emballages en matériau plastique tient aussi à la possibilité de recyclage de ce type de matériau.

Le procédé consiste, à partir d'un flan prédécoupé et rainé, comprenant au moins un fond bordé de côtés - à former des piliers, c'est-à-dire à former les futurs angles verticaux de l'emballage en bout des petits ou des grands côtés - à préparer les différentes arêtes de pliage et notamment les arêtes entre ledit fond et lesdits côtés, par rainage ou chauffage par exemple - à plier lesdits côtés à l'équerre, par rapport au fond - à assembler les côtés entre eux, notamment au niveau de leur pilier.

Compte-tenu du caractère recyclable de bon nombre de matériaux plastiques, l'invention propose également un procédé global de fabrication qui présente l'avantage de permettre une préparation relativement simple des flans utilisés pour la formation de l'emballage.

Le procédé consiste en effet également, d'une part, à préparer un flan dans une nappe en matière plastique, c'est-à-dire . a à découper, rainer et éventuellement former des nervures ou orifices a - à décortiquer c est- à-dire séparer ledit flan de ladite nappe et le débarrasser de ses éventuelles chutes diverses, et, d'autre part - à faire avancer ladite nappe pas à pas au niveau des postes de formage, découpage, rainage et décortiquage, et à stocker temporairement ladite nappe entre son poste de fabrication par extrusion par exemple et lesdits postes.

L'invention concerne également l'installation pour la mise en oeuvre du procédé de préparation d'un flan, laquelle installation comprend - un poste d'extrusion de matériau plastique du genre polypropylène, PVC ou autre, pour la formation d'une nappe continue - un poste de stockage temporaire et de refroidissement de ladite nappe - au moins un poste pour réaliser par exemple une opération de formage, une opération de découpage, une opération de rainage afin de préparer un flan - un poste de décortiquage, c'est-à-dire de séparation du flan par rapport à la nappe et d'enlèvement des diverses chutes - un poste d'avance pas à pas de la nappe.

Toujours selon l'invention, l'installation pour la mise en oeuvre du procédé de préparation de plateaux comprend - un poste d'alimentation recevant les flans préalablement préparés - un poste de formation des piliers c'est-à-dire de formation des futurs angles verticaux des emballages - un poste de préparation des arêtes et en particulier des arêtes situées entre le fond et les côtés bordant ce dernier - un poste de pliage desdits côtés pour les positionner à l'équerre par rapport audit fond - un poste d'assemblage des côtés entre eux, par soudage ou autre - un poste d'évacuation de l'emballage ainsi formé - des moyens de transfert du flan et de l'emballage entre chaque poste.

Selon une disposition préférentielle de l'invention, l'installation de préparation des emballages se présente sous la forme d'un carrousel constitué d'un plateau tournant disposé au centre, bordé par des postes régulièrement espacés, lequel plateau comporte des bols dont le nombre correspond au nombre de postes et dont la forme correspond au volume interne de l'emballage dans le but de l'accompagner tout au long de ses différentes phases de façonnage, chaque bol étant équipé de moyens de retenue en forme de ventouses disposées à sa partie supérieure pour coopérer avec le fond de l'emballage et sur ses faces latérales pour coopérer avec les côtés de l'emballage, ces ventouses disposées latéralement, étant mises en oeuvre à partir du poste de pliage, lequel poste et les autres postes de façonnage sont constitués d'un châssis en col de cygne, dont la partie supérieure comporte un bâti sur lequel sont montés les différents outils de façonnage de l'emballage.

Toujours selon 1 invention, le poste de formation des piliers comprend des doigts réunis deux par deux formant une sorte de fourchette, lesquels doigts sont mobiles dans un plan parallèle à celui du flan sous le niveau de ce dernier, entre une position inactive et une position active dans laquelle ils coopèrent avec des moyens d'enroulement des rabats, et il comprend des moyens d'assemblage par soudage par exemple, pour fixer les piliers ainsi formés, à l'extrémité des petits ou des grands côtés de l'emballage.

Selon une autre disposition de l'invention, le poste de préparation des arêtes comprend au moins un ensemble de moyens de chauffage disposés au droit des arêtes supérieures du bol, lesquelles correspondent aux arêtes de l'emballage entre le fond et les côtés. Ce poste de chauffage peut également comporter des moyens de chauffage supplémentaires permettant notamment la préparation d'arêtes sur les extrémités des côtés de l'emballage en vue de la formation de bordures ou rebords.

Toujours selon l'invention, le poste de pliage comprend des moyens qui permettent d'appliquer le flan et en particulier le fond de l'emballage, sur le bol, et des moyens, en forme de volets basculants, susceptibles de se déplacer entre une position escamotée et une position active permettant d'une part, d'entrainer les côtés de l'emballage en les faisant basculer autour de leur arête respective, et, d'autre part, de plaquer ces côtés contre les faces latérales dudit bol.

Selon une autre disposition de l'invention, le poste d'assemblage des côtés entre eux, comprend par exemple des moyens de soudage constitués d'électrodes à ultrasons, mobiles entre une position inactive et une position active, lesquels électrodes réalisent une soudure des extrémités des côtés qui sont en appui sur les piliers préalablement formés, solidarisant lesdites extrémités avec ces derniers.

Selon une autre disposition de l'invention, les postes de préparation des piliers et des arêtes de pliage et d'assemblage, comportent des moyens du type élévateurs permettant de prendre en charge le bol et le flan, lequel bol est normalement posé et centré sur le plateau tournant, lesquels moyens de prise en charge amènent le bol au niveau des moyens opérateurs de chacun des postes précités.

Toujours selon l'invention, le carrousel comporte un socle fixe muni de moyens moteurs permettant d'entraîner pas à pas le plateau tournant, lequel plateau comporte, par le biais d'un joint tournant, une alimentation en air comprimé, laquelle alimentation est commandée au moyen d'un système de distribution associé à chaque bol, lequel système de distribution coopère avec au moins une came pour alimenter sélectivement les différentes ventouses disposées sur lesdits bols et, éventuellement, des vérins servant à appliquer lesdites ventouses contre les côtés de l'emballage notamment, au niveau du poste de pliage.

Toujours selon l'invention, les arêtes supérieures des bols sont constituées de lamelles à ressort chargées de former les arêtes et les angles entre le fond de l'emballage et ses côtés latéraux.

L'invention concerne également l'emballage obtenu par le procédé et l'installation de mise en oeuvre du procédé.

L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés donnés à titre indicatif, et dans lesquels - la figure 1 représente, en perspective, un emballage du type cagette, obtenu par le procédé selon l'invention ; - la figure 2 représente un flan permettant de préparer un emballage tel que représenté figure 1 - la figure 2a est une coupe agrandie d'un bossage sur le fond du flan - la figure 3 représente, schématiquement, en perspective, un bol utilisé pour le façonnage d'un flan représenté figure 2, en vue de l'obtention d'un emballage tel que représenté figure 1 - la figure 4 représente de façon schématique, une installation pour la préparation d'une nappe en matériau plastique dans laquelle sont découpés les flans en vue de la préparation d'emballages - les figures 5 à 9 illustrent, schématiquement, les différentes phases de réalisation de l'emballage à partir du flan préparé préalablement - la figure 10 représente l'installation de fabrication des emballages, en forme de carrousel, montrant la partie centrale et deux postes de travail - la figure 11 est une vue schématique de dessus et simplifiée du carrousel, montrant les différents postes de travail - la figure 12 est une vue schématique de face du bol avec une demi-coupe selon 12-12 sur la figure 14 - la figure 13 représente le rebord supérieur du bol selon une coupe 13-13 de la figure 14 - la figure 14 est une vue de dessus du bol monté sur les bras du plateau, en demi-coupe selon 14-14 sur la figure 12 - la figure 15 représente schématiquement et partiellement, la partie centrale du carrousel - les figures 16, 17 et 18 représentent, schématiquement, le système d'alimentation en air comprimé des bols - la figure 19 représente, au niveau du poste de préparation des piliers, en vue de dessus, les doigts de soutènement des extrémités des petits côtés, autour desquels doigts s'effectue l'enroulement des rabats desdits petits côtés - la figure 20 illustre l'opération d'enroulement des rabats prolongeant les petits côtés, autour des doigts, et l'opération d'assemblage de ces rabats par soudage; - la figure 21 représente, schématiquement, le poste de préparation des arêtes de pliage par le biais de moyens de chauffage.

- les figures 22 et 23 représentent, de façon détaillée, les moyens de chauffage du poste représenté figure 21; - la figure 24 représente le poste de pliage des côtés - la figure 25 représente le poste d'assemblage des côtés entre eux, par soudage.

L'emballage 1 représenté figure 1, constitue une cagette ou plateau couramment utilisé dans le domaine du transport et de la manutention de produits alimentaires ou autres.

Cet emballage comprend un fond 2 rectangulaire par exemple bordé de grands côtés 3 et de petits côtés 4.

Ces côtés 3 et 4 sont assemblés entre eux et en particulier sur une sorte de pilier 5 aménagé dans chaque angle vertical de l'emballage.

La partie supérieure des grands côtés comporte une petite bordure 6 en forme de repli à 900, orientée vers l'extérieur de l'emballage. Ces bordures constituent dans le même temps une sorte de nervure qui renforce ces grands côtés 3.

De même, la partie supérieure des petits côtés 4 comporte une bordure 7 en forme de repli à 900 vers l'extérieur, qui constitue également une sorte de renfort ou nervure.

Cet emballage est réalisé en matériau plastique du genre PVC, polypropylène etc ... selon sa destination.

L'assemblage des côtés entre eux s'effectue par tout moyen. On a représenté figure 1 des points de soudage 8 qui correspondent à un soudage du type soudage par ultrasons. Ce soudage s'effectue sur le côté des piliers 5 situés contre les extrémités des grands côtés 3.

On remarque également, sur les petits côtés 4, des points de soudure 9 qui correspondent à la fixation des rabats 10 détaillés ci-après, figure 2, lesquels rabats 10 sont pliés pour former les piliers 5.

La figure 2 représente le flan 11 découpé et rainé permettant la réalisation de la cagette représentée figure 1.

Ce flan comprend le fond 2, bordé des grands côtés 3 et des petits côtés 4 ; il est séparé des grands côtés par les arêtes 12 et des petits côtés par les arêtes 13.

Ce fond comporte deux orifices 14 disposés à ses extrémités sur l'axe médian longitudinal. Ces orifices 14 découpés lors de l'élaboration du flan, permettent en coopération avec des moyens détaillés figure 3, de centrer ledit flan sur ses moyens de mise en forme.

Les grands côtés 3 comportent à leur extrémité externe, les bordures 6. Une ligne 15 mentionnée figure 2 délimite la bordure 6 par rapport au grand côté 3 correspondant.

De la même façon, les petits côtés 4 comportent une bordure 7. Une ligne 16 délimite cette bordure 7 par rapport au petit côté 4 correspondant.

Les petits côtés 4 comportent, à leurs extrémités, en vis-à-vis des grands côtés 3, les rabats 10. Ces rabats 10 sont constitués chacun de trois volets : un premier volet 17 séparé du côté 4 par une ligne de pliage 18, un second volet 19 séparé du volet 17 par une ligne de pliage 20 et un troisième volet 21 séparé du volet 19 par une ligne de pliage 22.

Le premier volet 17 est plié à l'équerre par rapport aux petits côtés 4, vers l'intérieur de l'emballage. Ce volet 17 servira à la fixation des extrémités des grands côtés 3 lors de l'assemblage des côtés entre eux.

Le volet 19 se rabat à l'intérieur de l'emballage et le volet 22 est fixé sur le petit côté 4, sur sa face interne.

La section des piliers formée par le pliage des rabats 10 est triangulaire.

Le volet d'extrémité 21 est fixé sur le petit côté 4 par soudage ou collage selon le cas.

Pour faciliter le pliage aussi bien des côtés que des bordures, que des rabats, le flan peut comporter de façon avantageuse, des lignes de rainage comme représenté figure 2.

Toujours figure 2, on remarque des orifices 23 qui peuvent être disposés dans le fond 2 et sur les côtés 3 et 4. Ces orifices permettent l'aération et, dans le fond, l'écoulement et l'évacuation de liquides par exemple.

De préférence, ces orifices sont conformés, figure 2a, comme des bossages 24 de façon à offrir, en plus, une certaine rigidité aussi bien pour le fond que pour les côtés. Ce bossage 24 apparait en coupe figure 2a ; il constitue une sorte d'enfoncement en forme de portion sphérique, en saillie sous le fond 2 et, éventuellement, de la même façon, sur les côtés 3 et 4.

La figure 3 représente, de façon schématique, un outil 25 dénommé ci-après bol, qui reçoit le flan 11 et l'accompagne au niveau de tous les postes de travail jusqu'à l'obtention de l'emballage représenté figure 1.

Ce bol 25 est constitué d'un bloc parallélépipédique 26 posé sur une semelle 27. Le bloc 26 a une forme et des dimensions qui correspondent au volume interne de l'emballage 1.

La partie supérieure 28 du bloc reçoit le flan 11, dont le fond 2 est ancré sur des pions 29 qui coopèrent avec les orifices 14 aménagés dans le fond 2 dudit flan.

Des moyens sont prévus pour maintenir le flan sur le bol. Ces moyens sont constitués de ventouses 30, au nombre de quatre, réparties dans les angles de la surface supérieure 28 du bol.

Les arêtes supérieures du bloc 26, c'est-à-dire les arêtes 31 pour les grands côtés et 32 pour les petits côtés, sont constituées d'une multitude de lamelles détaillées plus loin en liaison avec les figures 12 à 14.

Les faces latérales 33 et 34 du bloc 26, correspondant aux grands côtés 3 et aux petits côtés 4 de l'emballage 1, comportent elles aussi des moyens en forme de ventouses 35 et 36 respectivement, pour maintenir lesdits grands et petits côtés.

Les angles verticaux du bloc 26 sont constitués de méplats 37 qui correspondent à l'empreinte des piliers 5 de l'emballage 1 et, plus particulièrement, aux volets 19 des rabats 11.

La face 33 du bloc 26 comporte, sous les ventouses 35, une barrette 38 parallèle à la surface supérieure 28 et à la semelle 27. Cette barrette 38 permet de délimiter la hauteur du grand côté 3 et de former le rebord 6 en le repliant à l'équerre par rapport auxdits grands côtés 3.

De la même façon, une barrette 39 est disposée sur les faces 34 pour délimiter la hauteur des petits côtés 4 et former les bordures 7 par un repli à l'équerre des extrémités supérieures desdits petits côtés.

Toujours figure 3, on remarque les tubulures 40 qui servent à alimenter les différentes ventouses réparties sur le bloc 25.

Le flan 11 est préparé à partir d'une nappe réalisée en matériau plastique,préparée in situ.

La figure 4 illustre une installation de préparation des flans 11 et en particulier des flans tels que représentés figure 2, utilisés pour la préparation d'emballages comme représenté figure 1.

Cette installation comprend tout d'abord une extrudeuse 41 qui débite une nappe 42, laquelle nappe est refroidie et calibrée dans une calandreuse constituée d'un groupe de rouleaux 43 suivi d'une calibreuse, non représentée, munie de ciseaux chauffants pour découper les rives de la nappe. Cette nappe se présente sous la forme d'un film dont la largeur est adaptée au type de flan à réaliser, de l'ordre de 1 mètre par exemple. Son épaisseur varie également selon le type d'emballage ; elle est par exemple de l'ordre de 15/10ème de mm. La nappe circule ensuite dans un poste de stockage 44 qui permet de créer un stock tampon pour gérer les temps morts dus aux opérations suivantes qui s' effectuent pas à pas.

Ce stockeur 44 comporte une paire de rouleaux de guidage et d'entraînement 45 à l'entrée et une paire de rouleaux de guidage 46 à la sortie.

Entre ces rouleaux 45 et 46, la nappe 42 circule en s'étendant vers le haut formant une boucle. Ce stockage vers le haut présente l'avantage, par rapport à un stockage vers le bas, d'éviter des travaux d'infrastructure comme par exemple la réalisation d'une fosse.

Au niveau de ce poste stockeur, la nappe 42 continue son refroidissement avant d'entrer dans les différents postes de découpe et de décortiquage.

En aval du stockeur 44, on trouve un ou deux postes de formage et de découpe 47. Chaque poste 47 est constitué d'une presse qui, par exemple, découpe les orifices 23, et réalise les bossages ; l'autre poste 47 permet la découpe du flan et la réalisation des rainages.

Au-delà des postes 47, on trouve le poste de décortiquage 48. Ce poste consiste en une sorte de presse qui permet de séparer le flan 11 du reste de la nappe 42. En effet, à l'issue du poste de découpe 47, le flan 11 est maintenu par quelques points d'ancrage sur la nappe 42.

Entre le ou les postes 47 et le poste de décortiquage 48, on trouve les moyens d'entraînement de la nappe 42 qui permettent de la faire progresser pas à pas selon la forme et les dimensions du flan 11.

La nappe 42 est entrainée au moyen d'un vérin 49 qui comporte une sorte de pince 50. Cette pince 50 est opérationnelle pour faire avancer la nappe 42 selon un pas prédéterminé. Une seconde pince 51 peut être utilisée pour immobiliser la nappe 42 pendant le temps nécessaire aux opérations de découpe et de décortiquage.

Derrière le poste de décortiquage 48, on trouve un conteneur 53 qui récupère les restes de la nappe 42 c est-à-dire les déchets et découpes. Ces déchets et découpes sont broyés et recyclés c' est-à-dire introduits dans la trémie 54 de l'extrudeuse 41.

Les figures 5 à 9 illustrent les différentes phases d'élaboration de l'emballage 1 à partir du flan 11 issu de la chaine représentée figure 4.

La première phase, représentée figure 5, consiste à replier les rabats 10 pour former les piliers 5. Le détail de cette opération est représenté figure 6, de façon agrandie. On remarque le petit côté 4 du flan 11, le premier volet 17 qui est replié à l'équerre par rapport audit côté 4, le second volet 19 qui fait un angle de l'ordre de 450 avec le premier volet et le volet d'extrémité 21 qui est plaqué contre le côté 4.

Le premier volet 17 et le second volet 19 sont enroulés sur une forme 55 qui sera détaillée plus loin, en liaison avec les figures 19 et 20 qui concernent le poste de formation des piliers.

Le volet d'extrémité 21 est fixé sur le petit côté 4 par tout moyen approprié comme par exemple un soudage par ultrasons qui apparait sous la forme des points 9.

La figure 7 correspond à la phase de préparation des différentes arêtes et en particulier des arêtes disposées entre le fond et les grands côtés et aussi dans le cas de l'emballage représenté figure 1, des arêtes disposées entre les grands côtés 3 et les bordures 6 et entre les petits côtés 4 et les bordures 7.

Cette préparation peut être réalisée soit par rainage, soit par chauffage ou les deux.

Le chauffage de toutes ces arêtes 12, 13, 15 et 16 s'effectue par tout moyen approprié comme par exemple des résistances chauffantes ou un chauffage par ultrasons.

En fait, ce chauffage permet de marquer et/ou rainer l'arête de pliage et de ramolir sérieusement la matière préalablement à l'opération de pliage.

Cette opération de pliage, figure 8, consiste essentiellement à rabattre les grands côtés 3 et les petits côtés 4 et à former, simultanément, les rebords 6 et 7.

Cette opération de pliage s'effectue rapidement après l'opération de chauffage.

La figure 9 correspond à l'opération de soudage des grands côtés sur les petits côtés et en particulier sur les piliers 5. Cet assemblage peut s'effectuer par soudage ou collage au niveau du volet 17 du pilier 5.

Des points 8 de soudage par ultrasons apparaissent sur les grands côtés 3.

La figure 10 représente, vue de côté, l'installation de fabrication des emballages 1. Cette installation se présente sous la forme d'un carrousel 56 entouré de postes de travail.

Le carrousel 56 comporte un socle 57 qui est fixe.

Ce socle est surmonté d'une tourelle 58 qui comprend un plateau tournant 59 constitué de bras 60 qui portent les bols 25 à leurs extrémités. Ce carrousel 56 est entouré de postes de travail détaillés ci-après.

La figure 1 1 représente, schématiquement, vus de dessus, le carrousel et les différents postes de travail.

L'installation comporte six postes régulièrement répartis sur une circonférence - un premier poste 61 qui correspond au poste de chargement des flans 11 - un second poste 62 qui correspond au poste de formation des piliers c'est-à-dire à la formation de ce qui deviendra les angles verticaux de l'emballage - un troisième poste 63 qui correspond au poste de préparation du flan, au niveau des arêtes de pliage - un quatrième poste 64 qui correspond au poste de pliage des côtés et de formage des rebords - un cinquième poste 65 qui correspond au poste d'assemblage des côtés entre eux - un sixième et dernier poste 66 qui correspond au poste de déchargement et d'évacuation des emballages 1 terminés.

Sur la figure 10, on remarque le poste d'approvisionnement 61 qui comporte un stock de flans 11 et qui, par des moyens appropriés, positionne un par un les flans 11 sur un bol 25 présenté par les bras 60 du plateau.

Les flans 11 sont déplacés entre le magasin du poste 61 et le bol 25 situé sur les bras 60 du plateau tournant 59, au moyen d'un chariot 67 mobile radialement, ce chariot est muni d'un système de préhension par ventouses 68.

Toujours figure 10, on remarque sur la droite, un poste de travail qui correspond à l'un des postes 62 à 65.

Ce poste de travail, qui peut correspondre au poste 64, comprend un châssis général 69 en forme de col de cygne dont la partie supérieure 70 soutient un bâti 71.

Ce bâti 71 est solidaire de la partie supérieure 70 du châssis par des moyens qui permettent de régler sa position par rapport au bol 25. En effet, ce bâti 25 porte, au niveau de chaque poste 62, 63, 64 et 65, les différents outils de mise en forme du flan 11.

Le châssis principal 69 comporte des roulettes 72 et il est disposé sur des rails 73 qui permettent de le déplacer pour intervenir à des fins d'entretien ou autre.

Le socle 57, qui supporte la partie tournante du carrousel, comporte des moyens d'entrainement en rotation pas à pas et également des moyens d'alimentation en air comprimé. Ces moyens apparaissent figure 10. On remarque le motoréducteur 74 qui permet l'entraînement en rotation de la partie tournante, le compresseur 75 qui permet d'alimenter en air comprimé les différents postes de travail et, par l'intermédiaire d'un joint tournant 76, les bols 25 situés aux extrémités des bras 60.

Ces éléments seront détaillés plus loin en liaison avec les figures 15 à 18.

Sur la figure 11, on remarque au poste 62, les doigts 55 qui permettent la formation des piliers 5.

Au poste 63, on remarque les moyens de chauffage constitués par exemple des barrettes électriques 77 pour les arêtes des grands et petits côtés et des barrettes électriques 78 pour le chauffage des arêtes entre les côtés et rebords.

Au niveau du poste 64, on remarque, tout autour du bol 25, les volets 79 qui permettent de plier les grands côtés et les volets 80 qui permettent de plier les petits côtés.

Au niveau du poste 65, on remarque les électrodes 81 qui permettent d'assembler par soudure, les côtés de l'emballage.

Tous ces postes seront détaillés ci-après.

La figure 12 représente le détail du bol 25 vu au niveau de son grand côté vertical avec une demi-vue extérieure et une demi-vue en coupe selon 12-12.

Ce bol 25 est solidaire de la semelle 27 qui permet de centrer le bol dans les bras 60 formant le plateau du carrousel. Les bras 60 comportent des pièces de centrage 82 disposées par paires dans les angles de la semelle 27 comme il apparaît également figure 14.

La semelle 27 est simplement posée et ajustée dans les blocs de centrage 82. Elle comporte, à sa partie inférieure, des plots de centrage 83 qui coopèrent avec des doigts 84. Les doigts 84 sont solidaires d'une table 85 mobile verticalement. Cette table 85 est disposée au niveau de chacun des postes 62 à 65 ; elle apparait notamment figure 10.

Cette table 85 est mobile verticalement sous l'effet d'un vérin 86 disposé dans le châssis 69, pour prendre en charge le bol 25 et l'amener au niveau du bâti 71 en vue d'effectuer, avec les moyens appropriés, les différentes opérations de formage du flan 11 en vue de l'obtention de l'emballage.

Les bras 60 forment une sorte de cadre autour de la semelle 27 qui porte le bol de formage 25. Ce bol constitue la référence et le maintien du flan 11 dans un premier temps, et de l'emballage ensuite lorsque les faces latérales sont façonnées.

Les plots d'assemblage 83 sont mentionnés figure 14 au moyen de simples croix situées au niveau des méplats 37 du bol 25.

Le bol 25 est creux et il renferme notamment les ventouses et les moyens d'actionnement de ces ventouses 30, 35 et 36.

Ce bol est constitué de parois latérales 87 et 88 correspondant au grand côté et au petit côté respectivement et une voûte 89 dont la surface correspond à la surface intérieure du fond de l'emballage 1 représenté figure 1.

La partie supérieure de la voûte 89 comporte les pions de centrage 29 qui coopèrent avec les trous 14 aménagés dans le fond 2 de l'emballage.

Les ventouses 30 sont directement solidaires du corps du bol 25 par des supports appropriés fixés sur les parois.

Les ventouses 35, qui sont disposées sur les petites faces du bol 25, sont mobiles, déplacées perpendiculairement à la paroi 87 du bol, au moyen d'un vérin 90 solidaire de ladite paroi. Ce vérin 90 permet de sortir la ventouse et de l'appliquer contre les petits côtés 4 au moment du pliage de ces côtés, puis de rétracter élastiquement la ventouse pour assurer un plaquage parfait des petits côtés 4 sur la face 34 du bol 25, au moins jusqu'à l'opération de soudage qui s'effectue au poste 65.

De la même façon, les ventouses 36, au nombre de deux, disposées sur les grandes faces 33 des bols 25, sont montées sur des vérins 91 qui, de la même façon, permettent de déplacer chaque ventouse pour l'amener en contact avec les grands côtés 3 de l'emballage lorsqu'ils sont repliés, puis d'exercer une traction sur les ventouses et les grands côtés pour les plaquer contre les grandes faces 33 du bol 25, jusqu'au poste d'assemblage 65 au moins.

Un bloc général d'alimentation 92 est disposé sur le socle 27, dans l'enceinte du bol 25. On remarque également, sur les faces 33 et 34, les barrettes 38 et 39, respectivement, qui permettent de former les bordures 6 et 7 de l'emballage 1, aux extrémités des côtés 3 et 4 respectivement.

La partie supérieure du bol 35 et en particulier les arêtes 31 et 32 sont formées au moyen d'une multitude de lamelles 93 constituant d'une part, une bande 94 fixée sur la voûte 89 du bol 25, le long de ses grands côtés, et, d'autre part, une bande 95 fixée le long des petits côtés.

Cette bande 95 apparaît de façon plus détaillée, en coupe, figure 13.

Cette bande 95 et la bande 94 sont fixées par tout moyen approprié sur la voûte 89 du bol 25. Les lamelles 93 sont en saillie par rapport à leurs bandes de fixation 94 et 95. Elles constituent le niveau supérieur du bol et la partie sur laquelle repose le flan 11.

La figure 15 représente, de façon plus détaillée, le carrousel 56. On remarque notamment le socle 57 qui comporte à sa partie supérieure, une couronne de roulement 100 sur laquelle est posé le plateau tournant 59. Ce plateau 59 comporte une roue dentée 101 qui est entraÎnée par le motoréducteur 74.

Le socle 57 comporte, à sa partie centrale, une cheminée 102 qui s'étend, traversant le plateau 59, audessus de ce dernier et supporte le joint tournant 76.

Ce joint tournant 76 est alimenté en air comprimé par la conduite 103.

Le plateau tournant 59 supporte les bras 60 disposés radialement et à l'extrémité desquels on trouve les bols 25. Des conduites 40 circulent dans les bras 60 entre les bols 25 et un système d'alimentation en air comprimé.

Le joint rotatif 76 alimente des distributeurs 104 et 105, disposés sur le plateau 59 en bout des bras 60.

Ces distributeurs 104 et 105 assurent l'alimentation des ventouses 30, 35 et 36 des bols 25 et l'alimentation des vérins 90 et 91 qui servent à déplacer les ventouses 35 et 36 respectivement.

Les distributeurs 104 et 105 tournent en même temps que le plateau 59. Ils sont manoeuvrés automatiquement au moyen d'un système de cames solidaires de la cheminée 102.

On remarque une came 106 disposée en vis-à-vis des distributeurs 104 et une came 107 disposée en vis-à-vis des distributeurs 105.

La figure 17 représente, de façon plus détaillée, le système de came avec le joint tournant 76. Les figures 16 et 18 représentent, vu de dessus, le système de came de manoeuvre des distributeurs 104 et 105 respectivement.

Le joint tournant 76 est fixé à la partie supérieure de la cheminée 102. Il comporte une partie 108 qui est fixe, solidaire du socle 57 par la cheminée 102, et un chapeau 109 qui tourne en même temps que le plateau 59, entraÎné par les différentes tuyauteries 110 qui relient le joint tournant 76 aux distributeurs 104 et 105. Les cames 106 et 107, disposées en vis-à-vis des distributeurs 104 et 105 respectivement, sont solidaires, par tout moyen approprié, de la cheminée 102, à sa partie supérieure.

La came 106, représentée figure 16, correspond à la came permettant d'alimenter les ventouses latérales du bol 25 c'est-à-dire les ventouses 35 et 36.

Ces ventouses sont alimentées au niveau du poste de pliage 64 et au niveau du poste de soudage 65. Ces ventouses ont pour rôle de maintenir les grands et petits côtés de l'emballage, plaqués contre le bol 25 pendant le transfert de l'emballage du poste de pliage 64 au poste de soudure 65 où les côtés de l'emballage sont assemblés l'un par rapport l'autre.

La came 106, solidaire de la cheminée 102, est fixe.

Ce sont les distributeurs 104 qui tournent, en même temps que le plateau 59.

Les distributeurs 104 sont manoeuvrés par un bras 111 qui est mobile sous l'effet d'une roulette 112 en contact avec la périphérie de la came 106.

La figure 18 représente, comme pour la figure 16, le système de came et en particulier la came 107 qui actionne les distributeurs de commande des ventouses 30 disposées à la partie supérieure du bol 25.

Ces ventouses sont alimentées sur pratiquement toute la circonférence sauf au niveau du poste 66 d'évacuation, entre ce poste 66 et le poste de chargement 61.

Les distributeurs 105 sont disposés sur le plateau tournant 59 et tournent en même temps que ce plateau, autour de la came 107. La came 107 est fixe, solidaire de la cheminée 102 qui s'étend à partir du socle 57.

Les distributeurs 105 sont également manoeuvrés au moyen d'un levier 113 qui est mobile sous l'effet d'une roulette 114 en contact avec la périphérie de la came 107.

La figure 19 représente, partiellement et schématiquement, des moyens disposés au niveau du poste 62 où s'effectue la formation des piliers 5. Le flan 11, posé sur le bol 25, lequel bol est porté par les bras 60, est présenté à plat, horizontalement, au niveau de ce poste 62.

Le flan est centré sur les pions 29 du bol 25 et il est plaqué sur la partie supérieure du bol 25, au moyen des ventouses 30.

Les piliers sont formés, comme montré précédemment en liaison avec la figure 5 et la figure 6, par un enroulement des rabats 10 sur les doigts 55.

Ces doigts 55 sont disposés par paires formant une sorte de fourchette 115. L'écartement des doigts correspond à la longueur des petits côtés 4. La fourchette 115, portant les doigts 55, est mobile sous l'effet d'un vérin 116, lequel vérin 116 est porté par un cadre 117 solidaire du bâti 71 du poste 62.

Les doigts 55 sont mobiles dans un plan horizontal.

Ils sont représentés, figure 19, en position inactive sur la partie gauche de la figure et en position active sur la partie droite. Ils sont positionnés en position active au moyen du vérin 116, sous le niveau du flan 11 et en particulier sous les bordures latérales des petits côtés 4. Leurs extrémités, découpées en biais, se positionnent dans les angles 37 du bol.

La figure 20 est une vue de côté, en bout, qui montre le pliage des rabats 10 pour façonner les piliers 5 de l'emballage tel que représenté figure 1.

On retrouve, figure 20, les doigts 55 représentés avec des hachures. Ces doigts 55 ont une section triangulaire. Chaque rabat 10 est enroulé autour des doigts 55 au moyen d'un bras 118 qui bascule autour d'un axe 119. Cet axe 119 est un axe parallèle au plan du flan, disposé au-dessus de ce dernier, à l'extérieur des doigts 55. Chaque bras 118 est entrainé en rotation, autour de l'axe 119, au moyen d'un système approprié. Il comporte une sorte d'enclume 120 qui, en finale, coopère avec le volet 21 situé à l'extrémité du rabat 10. Cette enclume plaque le volet 21 contre la paroi interne du petit côté 4 et permet d'effectuer l'assemblage entre les deux au moyen par exemple d'une soudure par ultrasons avec les électrodes 121.On remarque également une paroi 122 sur le bras 118, perpendiculaire à la surface d'appui de l'enclume 120, qui positionne et maintient le volet 17 contre la face verticale du doigt 55. Le volet intermédiaire 19 s 'étend entre la paroi 122 et l'enclume 120.

Le bras 118 a une forme de crosse ou de U dont une branche 123 est solidaire d'un arbre 124 qui pivote selon l'axe 119.

Pendant toute cette opération, le flan 11 est maintenu plaqué sur le bol 25. Des poussoirs 125 peuvent compléter l'action des ventouses 30. Ces poussoirs sont mobiles sous l'effet d'un vérin 126 solidaire du bâti 71, et ils plaquent le flan 11 en le maintenant appuyé sur le bol 25.

Pour obtenir un mouvement rapide et efficace des bras 118, l'arbre 124 comporte une roue dentée 127, laquelle roue dentée étant prise avec une roue dentée 128 de plus grand diamètre centrée sur un axe 129. Cette roue dentée 128 est manoeuvrée au moyen d un vérin 130.

Avec une roue dentée 128 dont le diamètre est deux fois supérieur à celui de la roue 127, on réalise le mouvement de basculement du bras 118 en balayant un secteur de l'ordre de 900 sur cette roue 128, alors que le bras effectue pratiquement un basculement selon un angle voisin de 1800. Les vérins 130 sont ancrés sur le bâti 71.

On remarque sur la figure 19, représenté dans la partie supérieure droite du flan 11, un bras 118 qui réalise l'enroulement du rabat 10 autour du doigt 55 correspondant. Ce bras 118 est solidaire d'un arbre 124 qui pivote selon un axe 119 relié au bâti 71 par un support 131. Le mouvement du bras 118 est obtenu par le couple d'engrenages 127 et 128, sous l'effet du vérin 130 qui manoeuvre la roue dentée 128.

La figure 21 représente le poste de chauffage pour la formation des arêtes de pliage sur le flan 11. Ce poste de chauffage comporte des moyens de chauffage du type résistances électriques. Ces résistances électriques 77, 78, sont montées sur le bâti 71 disposé au-dessus du bol 25, porté par la partie supérieure du châssis 69 du poste 63. De préférence, le bâti 71 est réglable par rapport au châssis du poste 63.

L'opération de chauffage du flan 11 s'effectue après la prise en charge du bol 25 par le plateau 85 du poste 63. Ce plateau 85 est mobile verticalement au moyen du vérin 86. Lors du levage du plateau 85, les pions de centrage 84 coopèrent avec les plots 83 situés sous la semelle 27 qui porte le bol 25.

Le flan est élevé jusqu'au niveau des résistances 77, 78, et comme représenté en traits mixtes, il est en contact avec la partie inférieure de ces résistances.

Les résistances centrales 77 effectuent le chauffage et le marquage des arêtes qui correspondent aux lignes de pliage 12 et 13 de la figure 2 c'est-à-dire aux lignes de pliage entre le fond 2 et les grands côtés et petits côtés de l'emballage.

Les résistances 78, disposées à l'extérieur, permettent de réaliser les arêtes 15 et 16 qui séparent les grands côtés de leur bordure 6 et les petits côtés 4 de leur bordure 7, respectivement.

La figure 22 représente d'une façon plus détaillée, les résistances 77 et 78. Les résistances 78 s'appliquent sur le flan en-dehors du bol 25. Pour assurer un contact intime entre les rebords extérieurs du flan et les résistances 78, on applique une barre d'appui 135, mise en position active sous l'effet d'un vérin 136.

La barre 135 est portée par un organe basculeur 137 qui est articulé autour d'un axe 138 monté sur le bâti 71.

La figure 23 représente vue de côté, la résistance 78 appliquée sur le flan 11, lequel est maintenu par la barrette 135, sous l'effet du vérin 136. Le basculeur 131 est articulé sur un bras 139 solidaire du bâti 71.

La figure 24 correspond au poste 64 de pliage des grands côtés 3 et petits côtés 4.

Comme pour les postes précédents 62 et 63, le poste comporte un vérin 86 qui, au moyen du plateau 85, prend en charge le bol 25 pour amener le flan 11 au niveau de la tête de travail. Cette tête de travail comporte également un bâti 71 solidaire de la partie supérieure du châssis 69 du poste 64, réglable par rapport à ce châssis. Ce bâti 71 porte une butée supérieure 142 sur laquelle le flan 11 est plaqué lors de l'élévation du bol 25. Les volets mobiles 79 et 80, manoeuvrés par les vérins 143, plaquent les grands côtés et petits côtés du flan 11, contre les faces 33 et 34 du bol 25. Les faces 33 et 34 sont ensuite prises en charge par les ventouses 35 et 36 du bol 25.

La figure 25 coorrespond au poste d'assemblage des côtés entre eux.

Ce poste d'assemblage 65 comporte, comme précédemment, un vérin 86 de prise en charge du bol 25.

Des têtes de soudage 145, portées par la partie supérieure 70 du châssis 69 du poste 65 permettent, au moyen de leurs électrodes 81, d'effectuer la soudure des extrémités des grands côtés 3 sur les volets 17 des piliers 5.

Au niveau du carrousel, l'ensemble des opérations s'effectue sous le contrôle d'un automate qui déclenche, une à une, les différentes séquences après le transfert de poste en poste des bols 25 qui permettent le façonnage de l'emballage.

Ce type d'installation permet la réalisation d'un emballage en quelques secondes, de l'ordre de 4 secondes par exemple.

L'installation décrite ci-avant correspond à un emballage selon la figure 1. D'autres formes de réalisation sont envisageables par une simple adaptation de l'un ou de plusieurs des postes de travail.

Claims (11)

- REVENDICATIONS

1.- Procédé de fabrication d'emballages en matériau plastique, caractérisé en ce qu'il consiste, à partir d'un flan (11) prédécoupé et rainé comprenant au moins un fond (2) bordé de côtés (3, 4) - à former des piliers (5) c'est-à-dire à former les futurs angles verticaux de l'emballage, en bout des petits côtés (4) ou des grands côtés (3) - à préparer les différentes arêtes de pliage et notamment les arêtes (12, 13) entre ledit fond (2) et lesdits côtés, par rainage ou chauffage par exemple - à plier lesdits côtés (3, 4) à l'équerre par rapport au fond (2) - à assembler les côtés entre eux, notamment au niveau de leurs piliers (5).

2.- Installation pour la mise en oeuvre du procédé de préparation des emballages, selon la revendication 1, comprenant - un poste d'alimentation qui reçoit les flans (11) préalablement préparés - un poste de travail (62) pour la formation des piliers (5) c'est-à-dire la formation des angles verticaux de l'emballage ; - un poste de travail (63) pour le chauffage des arêtes et notamment des arêtes (12, 13) situées entre le fond (2) et les côtés bordant ce dernier - un poste de travail (64) pour le pliage desdits côtés et leur positionnement à l'équerre par rapport audit fond (2) - un poste de travail (65) pour l'assemblage desdits côtés entre eux - un poste (66) pour l'évacuation de l'emballage ainsi formé - des moyens de transfert du flan et de l'emballage entre chacun des postes précités.

3.- Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un carrousel (56) constitué d'un plateau tournant (59) disposé au centre, bordé par les postes de travail régulièrement répartis sur une circonférence, lequel plateau comporte, portés par des bras (60), des bols dont le nombre correspond au nombre de postes et dont la forme correspond au volume interne de l'emballage pour accompagner le flan (11) dans un premier temps puis l'emballage tout au long de ses différentes phases de façonnage, chaque bol (25) étant équipé de moyens de retenue en forme de ventouses, lesquelles ventouses sont disposées sur le dessus dudit bol pour coopérer avec le fond (2) de l'emballage et sur les côtés dudit bol, pour coopérer avec les côtés dudit emballage, ces dernières ventouses étant mises en oeuvre à partir du poste de pliage (64), lequel poste de pliage (64) et les postes (62, 63 et 65) sont constitués d'un châssis (69) en col de cygne dont la partie supérieure (70) comporte un bâti (71) sur lequel sont montés les différents outils de façonnage de l'emballage.

4.- Installation selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que le poste (62) de formation des piliers (5) comprend des doigts (55) réunis deux par deux en forme de fourchette (115), lesquels doigts sont mobiles dans un plan parallèle à celui du flan (11) entre une position inactive et une position active dans laquelle ils coopèrent avec des moyens d'enroulement des rabats (10) des petits côtés (4) de l'emballage, sur lesdits doigts (55), lesquels moyens d'enroulement sont constitués de bras (118) qui tournent autour d'un axe (119) disposé parallèlement aux doigts (55), chaque bras, en forme de crosse, comporte une face (122) qui vient plaquer le premier volet (17) du rabat (10) contre la face verticale du doigt (55) correspondant et, à l'extrémité de la crosse, une enclume (120) qui presse le dernier rabat (21) contre la face interne du petit côté (4), lequel poste comporte également des moyens d'assemblage (121) du dernier volet (21) sur ledit petit côté (4).

5.- Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le poste de chauffage (63) comprend un ensemble de moyens de chauffage (77, 78) disposés au moins au droit des arêtes du bol (25) correspondant aux arêtes (12, 13) de l'emballage entre le fond (2) et les côtés (3, 4), lesquels moyens peuvent être disposés également autour du bol, permettant notamment la préparation d'arêtes (15, 16) sur les extrémités desdits côtés en vue de la formation de bordures (6, 7), lesquels moyens, pour ces arêtes (15, 16) coopèrent avec des moyens de retenue du flan, disposés sous ce dernier, constitués de barreaux (135) montés basculants entre une position inactive et une position active dans laquelle ils soutiennent ledit flan (11) durant le temps de l'application des moyens de chauffage sur les arêtes correspondantes.

6.- Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que le poste de pliage (64) comprend des moyens d'application du flan (11) et en particulier du fond (2) sur le bol (25) et des moyens en forme de volets basculants (79, 80), susceptibles de se déplacer entre une position escamotée et une position active pour d'une part, entrainer les côtés (3, 4) respectivement, de l'emballage en les faisant basculer autour de leur arête respective (12, 13), puis en les plaquant contre les faces latérales (35 et 34) du bol (25), lequel bol peut comporter des barreaux (38, 39) pour former simultanément les rebords (6, 7), éventuellement prévus dans le prolongement des grands côtés (3) et petits côtés (4).

7.- Installation selon 1 une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que le poste de soudage (64) comprend des électrodes (81) du genre électrodes à ultrasons, mobiles entre une position inactive et une position active, lesquelles électrodes réalisent une soudure des extrémités des grands côtés (3), sur les piliers (5) et en particulier sur le volet (17) du rabat (10) constituant ledit pilier.

8.- Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que le poste (62) de préparation des piliers (5), le poste de chauffage (63), le poste de pliage (64) et le poste de soudure (65), comportent des moyens élévateurs constitués d'un plateau (85) mobile sous l'effet d'un vérin (86) solidaire du châssis du poste correspondant, pour prendre en charge le bol (25) qui est normalement posé et centré sur les bras (60) du plateau tournant, et l'amener au niveau des moyens de façonnage de chacun des postes précités.

9.- Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le carrousel (56) est constitué d'un socle fixe (57) muni de moyens moteurs permettant d'entrainer pas à pas le plateau tournant, lequel plateau comporte, au moyen d'un joint tournant (76) une alimentation en air comprimé pour l'ensemble des bols (25), laquelle alimentation est commandée au moyen d d'Rn système de distribution constitué de distributeurs (104, 105) associés à chaque bol (25), lesquels distributeurs, montés sur le plateau tournant (59), coopèrent avec des cames fixes (106, 107) solidaires du socle (57) pour alimenter sélectivement les différentes ventouses disposées sur les bols et, éventuellement les vérins (90, 91) qui permettent d'appliquer les ventouses latérales (35, 36) sur les côtés (3, 4) et qui, ensuite, exercent une traction sur lesdits côtés pour les maintenir plaqués contre les faces latérales (33 et 34) correspondantes du bol (25).

10.- Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisée en ce que chaque bol (25) comporte, au niveau de sa surface supérieure, des lamelles (93) solidaires de lames (94, 95), constituant les arêtes supérieures (31, 32) respectivement, dudit bol (25).

11.- Emballage du type cagette, réalisé en matériau plastique obtenu par le procédé et au moyen de l'installation selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte : - un fond (2) rectangulaire bordé par des grands côtés (3) et des petits côtés (4), - des piliers (5) aménagés dans les angles verticaux pour assembler lesdits côtés, - des bordures (6 et 7), en forme de repli à 90 vers l'extérieur, sont aménagées respectivement en haut des grands et petits côtés.