Brevet FR2181425A1 — publié le 19731207

L'invention concerne la fabrication des bottes, en particulier en forme de cylindre de faible hauteur, dont la surface la tépale est formée par un anneau de carton serti sur un bord et dont le fond est constitué par un disque de matériau approprié retenu par le serti. Ce type de bottes est notamment utilisé pour l'embal- lage des fromages, Pour fabriquer de telles bottes, on commence par fabriquer les anneaux de carton par roulage et collage dgune feuille de carton, puis tronçonnage, à la suite de quoi on réalise le bord roulé au moyen d1un outil de sertissage à chaud, puis on introduit, manuellement ou à la machine, les disques de fond dans ces anneaux afin de constituer séparément les boftes proprement dites et leurs couvercles. Ces bottes présentent cependant plusieurs inconvénients, dont l'un est que leur garnissage, ctest à-dire la mise en place de l'objet, par exemple du fromage, dans la botte, puis la mise en place du couvercle sur le tout, est pratiquement impossible à réaliser avec les machines automatiques habituelles qui saisissent les boîtes et les couvercles au moyen de ventouses. En effet, lors du mouvement de rapprochement entre la botte et l'objet ou entre le couvercle et la botte, cela risque de ntavoir pour effet que d'enfoncer le disque dans son anneau.Pour cette raison, les bottes de ce type ne sont pratiquement jamais utilisées sur les machines à emballer les fromages équipées d'un dispositif dSalimentation automatique des bottes vides. t1 autre inconvénient est que le stockage dans ces bottes de produits relativement humides, comme des fromages, fait que le roulé par sertissage risque à la longue et lors des manipulations de se dérouler de sorte que la botte finit par ne plus titre présentable. Pour remédier à ces inconvénients, on fabrique également des bottes dans lesquelles le disque de fond est collé par sa tranche à ltintérieur de l'anneau de carton qui n'a plus alors besoin d'étire serti mais doit être enduit de colle sur une faible partie de sa surface cylindrique intérieure, Ces bottes ont l'avantage de permettre le garnissage sur machine automatique et de résister davantage à l'humidité.Par contre, leur fabrication est relativement délicate et beaucoup plus onéreuse Le but de 19invention est dléliminer tous les inconvénients précédents en réalisant des bottes qui soient d'une fabrication automatique aisée et en outre qui permettent un garnissage automatique tout en résistant à lthumidité. L'invention consiste, dans la fabrication des boftes du type exposé plus haut, avee anneau de carton serti et disque de fond, X modifier le procédé de manière à permettre d'effectuer le collage du serti sur le fond dwune manière facilement automatisable.Pour cela, au lieu de sertir les flancs avant l'introduction des fonds, on les sertit après introduction du fonde en intercalant entre ces deux opérations une enduction de colle sur le bord plan du fonde De la sorte, ltensemble du procédé ne comprend que des opérations extrtmement simples et facilement automatisables qui sonts - la mise en place de l'anneau de carton sur un mandrin extensible permettant éventuellement sa mise en forme si celle-ci neest pas circulaire, - l'introduction du disque de fond dans le flanc ainsi formé jusqu'à s'appuyer sur l'extrémité du mandrin, - l'enduction de colle sur le bord du disque, opération particulièrement simple si lton prend la prdcaution de disposer le disque horizontalement avec sa face extérieure en dessous et d'amener simplement à son contact un outil annulaire mouillé de colle par immersion; - enfin, le sertissage du bord du flanc au moyen d'un outil de sertissage chauffé du type habituel qui vient à la fois rouler le bord intérieurement et l'appliquer sur le bord du disque enduit de colle tout en contribuant au séchage de la colle, après quoi il suffit de réireindrele mandrin extensible et d'évacuer les pièces. On obtient ainsi des bottes et des couvercles dont le fond est collé sur le serti du flanc, ce qui permet tout à la fois le garnissage automatique des boutes et évite tout déroulement ulté- rieur du serti. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va décrire, à titre dtillustration et sans aucun caractère limitatif, un mode de réalisation d'une machine travaillant selon ce procédé, et représentée sur le dessin annexé, sur lequel:: la figure 1 est une coupe transversale partielle de la machine; la figure 2 est une coupe longitudinale partielle du barillet selon II-II de la figure 3 montrant l'ex4Ution d'un mandrin, extensible; la figure 3 est une vue de dessus de la figure 2; la figure 4 est une coupe transversale partielle à plus grande échelle du dispositi! l'alimentation et d'introduction des fonds; la figure 5 est une coupe transversale partielle à plus grande échelle du dispositif de collage;; et la figure 6 est un-e coupe transversale partielle à plus grsnde Xch-elle du dispositif de sertissage- Le procédé selon l'invention comprend un petit nombre dopérations simples et peut titre mis en oeuvre au moyen d'une Machine dans laquelle les mandrins extensibles portant les anneaux de carton évoluent de poste en poste pour permettre les diverses opérations. I1 est en particulier intéressant de grouper ces mandrins sur un barillet 1, par exemple hexagonal, comme représenté sur la figure 12 et tournant autour d4un axe horizontal bien que naturellement cette disposition ne soit pas exclusive. Dans le cas pris comme exemple, le barillet comporte sur chacune de ses faces un mandrin extensible, désigné dans son ensem ble par 2 constitué par une demi-mâchoire fixe 3 solidaire du barillet et une demi-machoire mobile 4 déplaçable dans le sens de l'ase du barillet, comme il apparatt sur les figures 2 et 3. Chaque demi-machoire 4 est par exemple solidaire d'une pièce 5 pouvant coulisser sur deux colonnes 6 solidaires du barillet en étant entratnée par une tringle 7 au moyen par exemple dun vérin placé en bout.Ce vérin, non représenté, est actionné automatiquement de telle manière que chaque mandrin extensible soit à l'état contracté aux deux postes situés en position supérieure et supérieure droite sur la figure 1 et dilaté aux quatre autres postes. D'autre part, au lieu d'être à contour circulaire comme dans exemple représenté sur les figures, chaque mandrin extensible 2 pourrait avoir une forme différente telle qu'ovale ou polygonale. Un opérateur ou un mécanisme d'amenage automatique, non représenté, dépose un anneau de carton, fabriqué selon les procédés habituels, sur chaque mandrin extensible 2 qui se présente en position contractée à la face supérieure du barillet Dès que le barillet commence sa rotation dans le sens représenté par la flèche 8 pour amener le mandrin considéré è la position supérieure gauche, le vérin produit l'extension du mandrin et par suite le serrage intérieur avec éventuellement la mise en forme de 11 anneau de carton 9 pour constituer un flanc de la section appropriée. La rotation suivante d'un sixième de tour amène ce flanc en position inférieure gauche en face du poste d'introduction des fonds désigné dans son ensemble par 10 et représenté sur les figures 1 et 4. Celui-ci comprend d'une part un dispositif d'alimentation constitué par une~gouttière 11 dans laquelle est placé un empilement 12 constituant la réserve de fonds 13. Cet empilement butte par sa face supérieure sur un palpeur 14, par exemple pneumatique, qui commande le déplacement d'un vérin 15, par exemple otéopneuma- tique, lequel produit l'avancement de la pile qui demeure ainsi toujours en contact avec le palpeur 14. D'autre part, le dispositif d-tintroduction comprend une ventouse 16 raccordée périodiquement à une source de dépression et solidaire de la tige dtuK vérin 17 situé dans l'axe de la pile 12. Une poussée du vérin 17 amène la ventouse en contact avec le premier disque 13 de la pile 12 en meme temps-qu'est produite la succion de la ventouse. Un deuxième mouvement produit le retrait de la ventouse 16 qui revient dans la position représentée sur la figure 1 et cesse à ce moment d'être connectée à la source de vide.Dans ce mouvement, la ventouse passe au travers d'un orifice 18 d'une tale 19 tandis que le disque pris par cette ventouse et non représenté sur les figures 1 et 4 passe au travers d'un orifice 20 d'une autre tôle 21 parallèle X la tale 19* Lorsque le fond, amené tout contre la paroi 19, se trouve relâché par La veio-se 16, il chute verticalement et ne peut repasser par l'orifice 20. il glisse alors par l'effet de son propre poids entre les deux parois 19 et 21 et s'arrête en fin de course entre des butées constituées par exemple par trois colonnes 22 et 23 juste en face de l'axe du mandrin 2 en position inférieure gauche. Un vérin 24 pousse alors un poussoir 25 solidaire de l'extrémité de sa tige 26 au travers d'un orifice 27 pratiqué dans la tôle 21 et d'un diamètre plus grand que le poussoir 25 mais plus petit que celui du disque de fond. Ce disque ainsi poussé passe à travers un anneau 29 solidaire des colonnes 22 et 23 et garni à sa-périphérie de lames mincies élastiques 30 facilitant l'introduction du fond dans le flanc 9; le mouvement se continue jusqulà ce que ce fond vienne au contact avec la face d'extrémité 31 du mandrin extensible. Le poussoir se retire alors, le disque demeurant en place par serrage à l'intérieur du flanc 9. Après une nouvelle rotation dssun sixième-de tour, le mandrin extensible considéré se présente alors à la face inférieure du barillet comme représenté sur les figures 1 et 5. A cet endroit, se trouve le poste de collage 32, constitué par une simple cuse 33 remplie de colle 34 et dans laquelle est immergé un outil ea forme de roue constitué par une partie annulaire 35 réunie, par des rayons 36, à l'extrémité dwune tige verticale 37 coulissant dans un guide 38 et actionnée par ltextrémité 39 de la tige dpun vérin vertical 40.Cette tige traverse un orifice du fond de la cuve 33 dont l'étanchéité est assurée par tout moyen approprié, par exemple un soufflet de caoutchouc 41. La partie annulaire 35 est dun diamètre extérieur légè- rement plus faible que le diamètre intérieur du flanc 9. Naturellement, dans le cas où ce flanc n'est pas circulaire, la partie 35 possède une forme appropriée toujours légèrement en retrait de ce contour pour pouvoir passer librement dans la partie du flanc 9 qui dépasse le disque de fond 13 afin que son arête supérieure 42, mouillée de colle par immersion, vienne déposer un filet de colle sur le bord du disque 13. Après chaque enduction de colle, la pièce d'encollage se retire et s'immerge à nouveau dans le bain de colle. Après une nouvelle rotation d'un sixième de tour du basillet 1, le mandrin considéré se présente en position inférieure droite, en face du poste de sertissage 43 comme représenté sur les ligures 1 et 6. Celui-ci est constitué par un outil de sertissage 44 du type habituel et comportant un chauffage électrique incorporé également d'une manière-usuelle. Cependant, au lieu de déplacer l'anneau en carton comme cela est généralement le cas, c'est ici outil de sertissage qui se déplace en étant fixé k l'extrémité de la tige 45 d'un vérin 46 situé dans l'axe du mandrin au poste considéré.La mise en fonctionnement de ce vérin produit donc le roulage du bord du flanc 9, comme représenté en 47 sur la fi-gure 6 la partie extrême de ce bord roulé venant s'appuyer et par conséquent se coller sur le bord du fond 13 grace à l'enduction de colle précédente. La chaleur de l'outil de sertissage 44, qui sert normalement à faciliter la déformation du carton, joue ici également un rgle utile en contribuant à accélérer le séchage de la colle en mQme temps que la vapeur dégagée par celle-ci contribue k assouplir les fibres de carton. On obtient ainsi un meilleur roulé et un collage parfait du fond 13 sur le flanc 9 en meme temps qu'une grande netteté du bord. Après retrait de outil de sertissage par la manoeuvre inverse du vérin 46, le barillet effectue encore un sixième de tour et le mandrin considéré se présente alors en position supérieure droite au poste d7évacuation 48 comme représenté sur la figure 1. On rappelle qu'à ce poste, comme exposé au début, le mandrin extensible- se trouve en position contractée. Le poste d'évacuation se compose uniquement d'une ventouse 49 alimentée en vide ddke manière intermittente et fixée sur une barre 50 pouvant entre déplacée dans le sens de l'axe du mandrin au poste considéré sous l'effet de deux vérins-latéraux non représentés. Dans un premier mouvement, la ventouse vient au contact du fond 13 et se fixe sur ce fond par lttablissement du vide. Dans un deuxième mouvement, la barre 50 et sa ventouse-reviennent b leur position initiale représentée sur la figure 1 et le vide se trouve interrompu. La botte ainsi terminée tombe alors verticalement sur une tale inclinée 51 qui l'évacue, par exemple sur un tapis roulant 52.Naturellement, la partie de cette tale 51 la plus proche du barillet comporte un découpage approprié pour permettre juste le passage des mandrins et des bottes formées avec, si besoin est, une partie mobile. On voit ainsi qu'avec une machine très simple ne comportant qu'un barillet rotatif et une série de vérins, par exemple à air comprimé, effectuant des mouvements de va-et-vient, on obtient automatiquement la fabrication dtune botte complète k chaque rotation d'un sixième de tour. Bien entendu, on a intértt, pour augmenter la cadence, à allonger le barillet dans le sens perpendiculaire au sens de la figure 1 et à disposer sur chaque face un alignement longitudinal de plusieurs mandrins extensibles, par exemple trois, pour réaliser ainsi trois bottes par opération. En outre, toujours sur le même barillet et à l'autre extrémité, on peut également disposer trois mandrins extensibles semblables mais d'un diamètre légèrement plus fort pour réaliser en même temps les couvercles de ces boftes, ceci gracie exactement au mdme procédé et donc simultanément avec la mOme machine en adaptant évidemment chaque outillage au diamètre légèrement plus fort du flanc 9 et du fond 13, lequel comporte généralement une impression ou une étiquette collée. Dans ce cas, on voit alors qutk chaque cycle dtopération, ctest-à-dire à chaque sixième de tour du barillet, on obtient simultanément trois bottes et leurs trois couvercles. Ceci permet non seulement de fabriquer de manière automatique et économique des bottes ayant l'aspect habituel des bottes serties, mais en outre de conférer à ces boftes une solidité et une tenue à l'humidité comparables à celles des bottes à fond collé beaucoup plus chères afin, en particulier, de les utiliser avec un garnissage automatique, gracie à la parfaite solidarisation des fonds et des flancs. I1 est bien entendu que l'on peut apporter au mode de réalisation qui vient d'entre décrit, divers changements, perfectionnements ou additions, et que l'on peut remplacer certains éléments par des éléments équivalents sans altérer pour cela ltéconomie générale de l'invention. REVENDICATIONS 1. Botte ou couvercle de boîte du type constitué par un anneau de carton ou similaire dont un bord est roulé intérieurement et un disque de fond-Senté dans cet anneau et s'appuyant sur ce bord roulé, caractérisée par le fait que le disque est collé par le bord de sa face extérieure sur le côté intérieur du bord roulé. 2. Procédé pour la fabrication de boîtes et couvercles selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lton introduit les disques dans les anneaux de carton non sertis, puis que l'on réalise une enduction de colle sur--l-e bord de la face extérieure des disques et qu'enfin on réalise le sertissage à chaud du bord des anneaux jusqu'au contact avec le disque-correspondant. 3. Machine pour la-mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, caractérisée par le fait quelle comprend une succession de mandrins extensibles destinés à serrer par ltintérieur9 et éventuellement à mettre ea forme, les anneaux de carton, ces mandrins se déplaçant successivement devant au mins un poste de mise en place des anneaux, un poste dtintroduction des fonds, un poste d'encollage, un poste de sertissage et un poste d'évacuation. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les mandrins sont solidaires d'un barillet hexagonal, comportant notamment une face supérieure horizontale correspondant au poste de mise en place des anneaux et une face horizontale inf4- rieure correspondant au poste de collage, celui-ci étant constitué par une simple bague dont le contour extérieur correspond à celui du fond tout en demeurant légèrement en retrait par rapport k lan- neau de carton, cette bague étant immergée dans un bain de colle, puis amenée par translation verticale au contact avec le bord du fond correspondant. 5. Machine selon la revendication 4s caractérisée par le fait que l'ensemble de la machine et du barillet comporte plusieurs sections semblables travaillant en parallèle afin de fabriquer simultanément un certain nombre de bottes et le mtme nombre de couvercles.