Brevet FR2053383A1 — publié le 19710416

L'invention concernevun procédé pour le déploiement, ctest-à-dire pour l'ouverture et la mise en forme, de boîtes plia bles en matière plastique présentées à platt et elle concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Les boîtes pliables de forme parallélipipédique, en particulier celles qui sont en une matière plastique parfaitement transparentet par exemple en une matière à base de chlorure de po- lyvinylet ont été adoptées récemment pour l'emballage de nombreux articles en raison. de leurs avantages multiples par rapport aux cartonnages pliables traditionnels. Leur transparencet qui permet d'être informé rapidement sur le contenu de l'emballage sans qu'on soit obligé d'ouvrir d'abord celui-ci, les caractéristiques d'hy grène qui ei résultent la façon claire dont on peut les stocker, leur absence dbdeur et également leur grande résistance aux agents corrosifs et à l'humidité doivent, en l'espèce, être signalés spécialement. On a obtenu des résultats remarquables avec des feuille s dures présentant une ténacité élevée aux chocs qui sont constituées par un copolymère de chlorure de polyvinyles d'acrylo nitrile de butadiène et de styrolène, utilisées comme matière première pour les emballages parfaitement transparents de ce genre (voir le Modèle d'Utilité allemand N 1.937.659). En générale ces bottes pliables en matière plastique présentées à plat sont rendues aptes au pliage le long de lignes de pliage et leurs volets sont réunis par oollage le long d'un bord longitudinal. L'expression "rendre aptes au pliage" concerne des opérations déjà connues dans la fabrication des cartonnages pliables. C'est ainsi par exemple que les lignes de pliage sont embouties, repoussées, réalisées par empreinte par rainurage ou encore par amincissement le long de la ligne, de façon à réaliser une charnière en matière plastique. Le fait qu'on fournisse ces boîtes pliables en matière plastique à plat résulte surtout de l bligation de stocker un grand nombre de boîtes dans un espace aussi réduit que possible. Bien entendu, les bottes pliables pour l'emballage d'articles de cérie ne sont économiques que lorsqu'elles sont réali sées sous forme d'emballages utilisables dans des machines d'embal layes c'est-à-dire si on peut les déployer les remplir et les fer- mer mécaniquement. Alors que ces opérations peuvent se faire sans difficultés, avec les cartonnages pliables sur les machines d'emballage connues, mme si le débit doit atteindre des valeurs éle vées, l'utilisation, par des machines, de boites pliables en matière plastique présente des difficultés oonsidérables En l'espèce, on a observé qu'il. est particulièrement difficile,kquand on ouvre les boites en matière plastique, de les amener par déploiement de leur position à plat à leur position déployée à agle droit, c'est-à-dire sous forme parallélipipédique. Après le déploiement ou redressement, la boîte pliable est ramenée en effet, par son élasticité, dans une position intermédiaire comprise entre la position à plat et la position déployée sous forme parallélipipédique, position intermédiaire dans laquelle on ne peut ni la remplir, ni la fermer. La cause en est l'importance de la part de la déforma tion élastique le long deslignes de pliage, pendant l'opération de déploiementv cette importance dépendant du matériau de la boite, de l'épaisseur des feuilles et du procédé suivant lequel on a, auparavant, rendu les lignes de pliage aptes à ce pliage. L'invention a pour but de résoudre le problème qui consiste à effectuer cette opération de déploiement ou d'ouverture de telle manière que les boites pliables en matière plastique soient toujours déployées de façon à se trouver en position orthogonales c'est-à-dire sous forme parallélipipédique,-En termes généraux, le but de la présente invention est de parvenir à une technique opératoire susceptible d'être mise en oeuvre sur une machine, pour les boîtes pliables disposées à plat.dont les volets sont solidari- sés le long d'un joint longitudinal. On résoud ce problème, conformément à l'invention, par le fait qu'on exerce sur les boîtes pliables une succion sur deux parois opposées l'une à l'autre, parois qu'on écarte l'une de l'autre, par un effet de ventouse, de manière à déployer la boite, après quoi on les rabat au-delà de la position déployée, en direction de l'autre position à plat décalée parallèlement, et les abat, donne ensuite à elles-mêmes. Ce procedé a pour effet d'assurer que la partie de la déformation qui est élastique ne peut provoquer qu'un retour par élasticité de la position de rabattement à la position déployée parallélipipédique recherchée. Suivant le matériau de la boîte, l'épaisseur de la feuille et le travail préparatoire effectué le long des lignes de pliage on peut facilement, par un simple essai, déterminer dans quelle mesure il faut rabattre la boite pliable en direction de l'autre position à plat, pour obtenir de façon certaine une position déployée parallélipipédique précis se, après suppression de l'effort appliqué. On met de préférence en oeuvre le procédé selon l'inven. tion en oommençant par appliquer aux bottes pliables à plat un effort de ventouse contre celle de leurs parois située en dessous, de manière à les extraire d'une pile préparée dans un magasin, la téralenient et par succion, avant d'appliquer un effet de ventouse également contre la paroi située à l'opposé. Ce mode opératoire permet d'extraire les boîtes à plat d'un magasin dars lequel les boites s ont empilées verticalement les unes sur les autres et descendent après chaque prélèvement, principalement sous l'effet du poids de la pile de bottes. Lors de la libération des bottes pliables déployées, on commence avantageusement par supprimer l'effet de ventouse appli qaé contre la paroi située en dessous, avant de supprimer l'effet de ventouse exercé également sur la paroi située à l'opposé, et de laisser ainsi tomber la boite déployée. Cette succession des manoeuvres permet d'amorcer sans interruption la manoeuvre élémentaire immédiatement suivante, parce que les organes inférieurs agissant comme ventouse peuvent sans délai attaquer la boîte suivante faisant partie de la provision que contient le magasin. En outre, cette succession des manoeuvres met avantageusement à profit la pesanteur, parce qu'après suppression de l'effet de ventouse des organes supérieurs de succion, la boîte déployée peut tomber di- rectement, par exemple sur un organe transporteur conduisant à la machine de remplissage. Un dispositif qui convient particulièrement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, est caractérisé essentiellement par un plateau transporteur entraîné suivant un mouve ment de va-et-vient intermittent entre un magasin et un poste de libération, et un plateau de rabattement parallèle au premier, disposé au-dessus du poste de libération et commandé de façon intermittente suivant un mouvement d'oscillation entre trois positions, la commande d'entrainement de ce plateau de rabattement étant synchronisée avec la commande d'entrainement du plateau transporteur, de manière que, dans l'une de ses positions de fin de course, il vienne en appui sur le plateau transporteur avec interposition d'une boite pliable posée à plat, que, dans son autre position de fin de course, il se rapproche du plateau transporteur, et que, dans sa position moyenne, il se trouve à la distance verticale la plus grande qu'on puisse obtenir par réglage par rapport au plateau transporteur, distance verticale qui correspond à la hauteur de dé ploiement de la botte, cependant que le plateau transporteur et le plateau de rabattement sont munis, sur leurs faces tournées l'une vers l'autre, d'orifices de succion dont les périodes de succion sont synchronisées avec les mouvements des plateaux. Dans ce dispositif, toutes les manoeuvres nécessaires, selon le procédé conforme à l'inventiona pour le déploiement, se font à l'aide du plateau transporteur et du plateau de rabattement, dont les mouve ments se déroulent de façon à être en phase l'un avec l'autre. On réalise avantageusement le parallélisme entre le pl teau transporteur et le plateau de rabattement par plusieurs bielles parallèles articulées sur le plateau de rabattement, bielles dont les longueurs sont depréférence réglables et qui sont articulées à leur tour sur des paliers fixes. Le fait que la longueur des bielles soit réglable permet la mise au point du dispositif pour des valeurs différentes de la hauteur des boîtes ou de leur dimension une fois déployées. L'invention sera décrite plus en détail ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels s Fig. 1 est la vue en plan dune boîte pliable posée à plat et déjà assemblée le long du joint longitudinal ; Fig. 2 est une vue en perspective de la boîte pliable selon la figure 1, en position déployée'; Fig. 3 à 10 représentent, en élévation latérale schématique, la succession, conforme à l'invention, des opérations de déploiement de la boîte pliable posée à plat Fig. 11 est une vue en élévation latérale d'un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention Fig. 12 est une vue en plan du dispositif représenté dans la figure 11 Fig. 13 est une vue en coupe d'une partie de la région où exerce l'effet de succion des plateaux transporteurs ou de retournement. La boite pliable représentée dans les figures 1 et 2 présente des parois 1 à 4 solidaires les unes aux autres et parmi lesquelles les parois 1 et 4 sont réunies par exemple par collage le long du joint longitudinal 5. Aux parois 2 et 4 sont rattachés des volets 6 à 9 contre lesquels s'appliquent, lorsque la bote est fermée, des volets de fermeture 10 et 11. En même temps, des lan guettes 12 et 13, disposées sur les volets de fermeture, s'enga- gent en dessous de la paroi 1. Les lignes en traits mixtes indic quent les lignes de pliage tandis que les lignes en traits tiretés de la figure 2 représentent des bords découpés qui sont cachés mais qui sont, naturellement, parfaitement visibles dans le cas où la matière est parfaitement transparente. Les lignes parallèles de pli age 14 à 15 jouent,au au cours de l'opération de déploiements le r81e décisif parce que, au cours de cette opération, c'est suivant ces lignes que se produisent les déforma tions les unes permanentes, les autres élastiques. Ainsi que cela a été exposé ci-dessus, les parties de la déformation qui, sur ces lignes de pliage, se produisent élastiqueent donnent lieu aux difficultés, supprimées par l'invention, du retour élastique à partir de la position déployée. Pour la description du procédé selon l'invention, on se réfèrera naintenant aux figures 3 à 10 dans lesquelles le plateau de rabattement est désigné par 18, le plateau transporteur par 19 et le bAti de la machine par 20. Pour simplifier, il n'a été représenté, dans chacune de ces figures, qutune seule boîte pliable, qui est désignée dans son ensemble par 21. Le poste de libération est indiqué en 22 et le magasin est désigné par 23. Pour guider le pla teau de rabattement 18, on utilise des bielles 24 qui sont dispos suées par paires sur les deux c8tés du plateau de rabattement et qui sont montées en des points fixes sur le bâti 20 de la machine. Le plateau transporteur 19 peut se déplacer dans le sens horizontal sur le bâti de la machine. Dans la figure 3, le plateau de rabattement 18 se trouve dans sa position moyenne et le plateau transporteur 19 se trouve en dessous du magasin 23. Dans cette position, la boite pliable qui est à plat et qui se trouve dans le bas du magasin est aspirée contre le plateau transporteur, par exemple par sa face 3 (figure 2). La figure 4 illustre la phase où le plateau transporteur 19 est passé, avec la boite pliable 21 maintenue par aspiration, en dessous du plateau 18 de rabattement qui est resté sans changement dans sa position moyenne, le plateau transporteur se trouvant dé sormais au-dessus du poste de libération 22, A ce moment, le pla teau de rabattement 18 pivote vers la droite (figure 5) en descendant sur le plateau transporteur 19 et il aspire la paroi 1, placée à l'opposé de la paroi 3, de la boîte pliable 21. Un effet de succion est maintenant exercé sur les deux faces 1 et 3 de la bort te, de sorte que, lors du pivotement suivant que le plateau de rabattement exécute alors (figure 6), la botte est dépliée jusqu'à oe qu'elle atteigne la position déployée de la figure 7. Mas le plateau de rabattement continue sans interruption son mouvement vers la gauche jusqu'à ce qui se rapproche de nouveau du plateau transporteur (figure 8), manoeuvre au cours de laquelle la boite est rabattue en direction de son autre position à plat, décalée parallèlement. Le degré selon lequel le plateau de rabattement se rapproche du plateau transporteur dans cette position est réglable, de sorte qu'on ne rabat la botte pliable que dans la mesure qui correspond à son comportement au cours du retour en arrière par élasticité, de manière qu'après libération par les deux plateaux, la boîte pliable soit en position orthogonale. Dans la position représentée dans la figure 8, le plateau transporteur 19 cesse d'exercer son effet de succion, et en même temps, ou ensuite te, le plateau de rabattement 18 passe par pivotement à sa position moyenne, tout en continuant d'exercer l'effet de succion. Le plateau transporteur vient de nouveau sous le magasin 23 et l'effet de succion du plateau 18 de rabattement est interrompudès que le plat teau transporteur permet la chute libre de la botte pliable 21 désormais ouverte et déployée. La succession des manoeuvres qui vient d'être décrite se renouvelle alors par l'extraction, par succion, de la botte pliable suivante hors du magasin par le plateau transporteur. On peut traiter de cette façon pratiquement toutes les feuilles de matière synthétique pouvant être transformées en bot. tes pliables. Dans la gamme d'épaisseur des feuilles allant de 100 à 300 microns, on a obtenu, avec le procédé selon l'invention > des résultats excellents. Les boîtes pliables taient déployées exactement à angle droit après réglage correspondant de la position limite du plateau de rabattement 18 (figure 8). On décrira maintenant, avec référence aux figures 11 à 13,un exemple concret du dispositif servant à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Dans ces figures, les chiffres utilisés dans les figures 3 à 10 désignent les éléments semblables. Le plateau de rabattement 18 est relié, par des pivots 26, à quatre bielles 24 qui sont bloquées de façon amovible chacune entre deux organes de réglage 27, 28 de forme correspondante. Les organes de réglage 27 portent chacun un tourillon 29 au moyen duquel chaque bielle 24 est articulée sur un support 30 fixé sur le bati 20 de la machine. Par desserrage des organes de réglage 27 et 28 et extraction ou enfoncement des bielles 24, avec resserrage ensuite des oe- ganes de réglage on peut effectuer le réglage du dispositif pour des valeurs différentes de la hauteur de déploiement, c'est-a-dire de la hauteur des bottes. Pour la commande du plateau de rabattement 18, on a prévu, dans cet exemple, une commande par manivelle, Dans ce but a été fixée, contre le bgti 20 de la machine > une console 31 â laquelle a été-fixé, parallèlement au plateau de rabattement 18, le cylindre 32 d'un dispositif à vérin pneumatique. La tige de piston 33 correspondante est reliée de façon fixe, à son extrémité libre, à une crémaillère 34 qui est également parallèle au plateau 18 de rabattement. La crémaillère 34 engrène avec un pignon denté 35 dont l'arbre 36 est monté à rotation dans des perçages correspondants d'une chape support 37 fixée à la console 31. Des manivelles 38 sont fixées, de façon à en être solidaires en rotation, sur l'arbre 36, chacune de ces manivelles étant munie d'une boutonnière 39. Dans ces boutonnières s'engagent de façon coulissante des tourillons 40 qui sont fixés sur des joues supports 41 du plateau de rabattement 18. Les déplacements longitudinaux de la tige de piston 33 et de la cré raillerie 34 qui en est solidaire font tourner le pignon denté 35 et par conséquent pivoter les manivelles 38 qui, dès lors, entraînent, à leur tour, par l'intermédiaire des boutonnières 39, les touril Ions 40, ce par quoi le plateau de rabattement guidé par les bielles 24 pivote vers la droite ou vers la gauche, suivant le sens du mouvement de la crémaillère (figure 11). Sur le bati 20 de la machine sont disposées des portées d'appui 41 sur lesquelles les galets 25 roulent lors des déplace ments du plateau transporteur 19. Pour le guidage latéral, on afi- xé sur le plateau transporteur des galets de guidage 42 dont l'a- xe est vertical et qui s'appliquent contre les faces en regard des portées d'appui 41. Dans cet exemple, on utilise à nouveau, pour la commande du plateau transporteur, un vérin à air comprimé dont le cylindre 43 est fixé, de façon indirecte ou directe, sur le bâti 20 de la machine et dont la tige de piston 44 est reliée au plateau transporteur. Sur son côté qui est à l'opposé du plateau de rabattement 18, le plateau transporteur est muni d'un prolongement 45 qui a pour rôle de retenir la pile de boîtes qui se trouve dans le magasin 23, lorsque le plateau transporteur sort d'en dessous du magasin et vient en dessous du plateau de rabattement. On prévoit avantageusement, pour chaque taille de boite, un magasin 23 qui lui est spécialement adapté et qui est fixé de façon amovible sur les deux côtés du bSti 20 de la machine et forme > avec le plateau transporteur 19, sur son c6té de prélèvement, une fente 46, de préférence réglable, qui ne permet jamais que le passage d'une seule boîte à plat. La paroi du magasin qui est à l'opposé de la fente 46 se termine au contraire immédiatement audessus du plateau transporteur, à une distance suffisamment réduite pour qu'aucune boîte ne puisse être chassée en direction de l'ar- rière lorsque le plateau transporteur revient de sa position repré- sentée dans les figures 4 à 9, à sa position représentce dans les figures 3, 10, 11 et 12. En dessous du plateau de rabattement 18, donc au poste de libération, on a indiqué en traits mixtes un transporteur à bande 47 qui évacue de la machine les boites qui en tombent, ou qui les transporte au poste suivant d'utilisation où on remplit et ferme, par exemple, les boites. En ce qui concerne leurs organes de succion, le plateau de rabattement 18 et le plateau transporteur 19 sont réalisés de façon semblable. Pour la description de ces organes, on se réfèrera ci-après à la figure 13 prise en combinaison avec la figure 12. Chacun de ces plateaux 18 et 19 est muni d'un groupe d'orifices de succion 48 qui sont prévus dans le plateau de succion proprement dit 49 des plateaux 18 et 19. Ces orifices de succion 48 communi quent avec une cavité 50 entre le plateau de succion 49 et un plateau 51 de recouvrement, cavité qui est rendue étanche par une bande de joint 52 qui en fait le tour. Les plateaux 49 et 51 sont com- primés l'un contre l'autre par des moyens appropriés, par exemple par des vis qui traversent dans la région de la bande de joint , tout en serrant cette bande de joint 52. Sur la cavité 50 estbranchée une tubulure d'aspiration 53 qui est en communication, par l'intermédiaire de tuyaux flexibles de jonction 54 (figure 11), avec une pompe à vide (non représentée). Les orifices de succion 48 ont, par exemple, un diamètre de 0,3mm et peuvent être entourés concentriquement sur la surface extérieure du plateau 49, chacun par un petit joint torique en caoutchouc qui est encastré dans cette surface extérieure et ne la dépasse que de peu. Cette disposi tion (non représentée) améliore la préhension par succion de la boite pliable. Le plateau de rabattement 18 et le plateau transporteur 19 peuvent être constitués, dans toute l'étendue de leur surface, par les plateaux 49 et 51. Les dispositifs à plateaux 49, 51 peuvent toutefois constituer des éléments rapportés situés uniquement dans la région des orifices de succion 48, par exemple comme cela est représenté dans la figure 12 pour le plateau transporteur 19. Dans ce cas > le plateau transporteur 19 ou le plateau de rabat tersent 18 devraient, en conséquence, être prévus avec un évidement central. Pour le réglage à des dimensions de boite différentest on peut fermer par des éléments collants les orifices de succion 48 qui ne sont pas nécessaires, ou bien, si le dispositif des plateaux 49, 51 est réalisé sous la forme d'un élément rapporté à l'tinté rieur, on peut mettre en place un autre élément rapporté comportant des orifices de succion groupés différemment et en nombre différent Les mouvements des plateaux 18, 19 assurés par les vé rins pneumatiques ou organes d'entrainement similaires et la durée des périodes de succion sur les plateaux peuvent être commandés, d'une manière usuelle pour des mouvements se déroulant de cette aniEre, par des interrupteurs de fin decourse, des dispositifs de commande de fréquence > des commutateurs à programme en fonction du temps, etc., de sorte qu'il est inutile de décrire de façon plus détaillée lesdits organes de commande. Le réglage du mouvement pivotant de rabattement du plateau de rabattement 18 (figure 8) peut s'obtenir par des butées réglables pour ce plateau, mais aussi par un réglage correspondant de la course de la tige de piston 33. REVENDICATIONS 1. Un procédé pour le déploiement de boîtes pliables en matière plastique, qui ont subi, le long des lignes de pliage, un traitement les rendant aptes au pliage, et qui sont présentées à plat avec collage de leurs volets latéraux le long du joint longi- tudinalt caractérisé en ce que sur deux parois, situées à ltoppos l'une de l'autre, on exerce sur les boîtes pliables depuis l'extérieur, un effet de succion, on écarte ces parois l'une de l'autre en vue du déploiament de la boite tout en exerçant l'effet de succion, on rabat ces parois au delà de la position de dEploiesentt en direction de l'autre position à plat décalée parallèlement par rapport à la première, et on les libère ensuite. 2. Un procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on exerce d'abord sur les boîtes pliables, contre celle de leurs parois qui est située en dessous, un effet de succion et > tout en exerçant cet effet de succion, on les extrait latéralement d'une pile contenue dans un magasin, avant d'exercer un effet de succion également sur la paroi située à l'opposé. 3. Un procédé selon la revendication 1 caractErisQ en ce que, lors de la libération des boites pliables > on arrAte d'abord la succion exercée sur la paroi située en dessous, avant de supprimer également la succion exercée sur la paroi située à l'opposE, et on laisse ainsi tomber la botte déployée. 4. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qutil comprend essentiellement un plateau transporteur commandé de façon intermittente, suivant un mouvement de va-et-vient > entre un magasin et un poste de libération, et un plateau de rabattement parallèle au plateau transporteur et disposé au-dessus du poste de libération, ce plateau de rabattement étant commandé de façon in termittente et suivant un mouvement oscillant entre trois positions, sa commande d'entrainement étant synchronisée avec la commande d'entrainement du plateau transporteur, de telle manière que, dans l'une de ses positions de fin de course, il vienne prendre appui, avec interposition d'une boute pliable posée à plat, sur le plateau transporteur, et que, dans son autre position de fin de course, il se rapproche de façon réglable du plateau transporteur et que, dans sa position moyenne, il se trouve à la distance verticale réglable maximale du plateau transporteur, distance qui correspond à la hauteur de déploiement des boites, cependant que le plateau transporteur et le plateau de rabattement sont munis, sur leurs faces qui sont tournées l'une vers l'autre, d'orifices de succion dont les périodes de succion sont synchronisées avec les mouvements des plateaux. 5. Un dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que, sur le plateau de rabattement, sont fixées de façon articulée plusieurs bielles parallèles, de préférence de longueur régable, qui, à leur tour, sont articulées sur des paliers situés en des points fixes. 6. Un dispositif selon l'une quelconque des revendicatjas 4 et 5 caractérisé en ce que le plateau de rabattement et le plateau transporteur sont constitués, en totalité ou en partie, par deux plateaux entre lesquels se trouve une enceinte fermée de façon é- tanche sur sa périphérie et pouvant être mise en communication avec une pompe à vide, enceinte avec laquelle communiquent les orifices ae succion réalisés dans les plateaux.