Brevet FR2418184A1 — publié le 19790921

La présente invention concerne les dispositifs destinés à extraire une à une des feuilles en matériau semi-rigide ou rigide, par exemple en carton ou carton ondulé, à partir d'une pile de feuilles, et à les transférer vers un poste de traitement ultérieur, par exemple vers une machine de découpage, de pliage, d'encollage, d'impression, etc... On utilise couramment dans 1'industrie du carton et de 1'embal- lage de tels dispositifs, dans lesquels l'extraction des feuilles de la pile s'effectue au moyen de ventouses reliées à une pompe à vide. Mais l'utilisation d'une pompe à vide complique notablement la structure, le fonctionnement et l'entretien du dispositif, et se traduit également par une augmentation de son prix de revient. De plus, dans les dispositifs connus de ce type, l'extraction des feuilles et leur transfert vers une manchine de traitement ultérieur nécessitent deux éléments d'entraînement actionnés par des moyens moteurs distincts, ce qui complique davantage l'installation de traitement des feuilles. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients et propose à cet effet, pour la manipulation d'une feuille en matériau rigide ou semi-rigide, l'emploi d'un dispositif qui n'utilise pas de pompe à vide et qui, en outre, peut ne comporter qu'un seul moyen moteur pour extraire les feuilles de la pile et pour les transférer vers le poste de traitement ultérieur. Selon l'invention, on se contente d'appliquer la ventouse sur la feuille à extraire en exerçant une pression d'amplitude prédéterminée, on extrait la feuille par traction, puis on la libère par une seconde pression d'amplitude inférieure à celle de la première et on l'évacue latéralement par glissement le long de la ventouse. Le dispositif selon l'invention comprend un distributeur de feuilles destiné à recevoir une pile de feuilles, au moins une ventouse destinée à extraire chaque feuille de la pile par traction à travers une paroi ouverte du distributeur, ladite ventouse étant montée à l'extrémité d'un organe de commande mobile face à cette paroi, des moyens pour soumettre la ventouse à une seconde pression inférieure à la première, et une surface de réception le long de laquelle la feuille extraite est évacuée latéralement De préférence, la ventouse est pourvue d'une levre annulaire en matière très souple, d'un corps rigide portant la lèvre, d'un fond mobile par rapport à celle-ci et porté par une tige de commande mobile en translation à l'extrémité d'un organe moteur, et d'un ressort d'équilibrage taré reliant la tige au corps rigide.Avantageusement, cet organe moteur comprend un vérin à double effet, articulé en porte-à-faux entre ladite tige de commande et une barre de poussée latérale rappelée en position de repos par un ressort, mais qui est susceptible, lorsque le vérin se rétracte, de pousser la feuille extraite de la pile le long de la surface de réception, vers un poste de traitement ultérieur de la feuille, la barre de poussée étant retenue pendant tout le mouvement de la ventouse jusqu'à ce aue celle-ci arrive en butée en fin de course d'extraction, comme il sera expliqué ci-dessous dans le cadre d'un exemple préféré. Ce mode de réalisation de l'invention sera décrit en détail en regard des dessins annexés dans lesquels t La figure 1 est une vue schématiaue en élévation et partiellement en coupe d'un dispositif selon l'invention Z La figure 2 est une vue schématique en élévation et partiellement en coupe d'une ventouse selon une variante de réalisation de l'invention ; et La figure 3 est une vue partielle en perspective du dispositif de la figure 1, associé à un cadre de préformage des feuilles, en vue de la fabrication de boîtes d'emballage. Le dispositif représenté sur la figure 1 est destiné à extraire une à une des feuilles de carton ondulé 10 d'une pile de feuilles, puis à les transférer vers un poste de traitement ultérieur des feuilles, par exemple un poste de collage, d'étiquetage, etc.., Le dispositif comprend un bâti 12, à la partie supérieure duquel est fixé un distributeur 14 à fond ouvert, contenant une pile 16 de feuilles de carton. La pile repose par la bordure de la feuille inférieure sur des bossages 18 faisant saillie à la base du distributeur. Les feuilles sont extraites par le bas du distributeur 14 au moyen d'une ventouse 20 comprenant une lèvre annulaire 22 en matière très souple, par exemple en caoutchouc, destinée à s'appliquer sur la feuille inférieure de la pile en formant joint, et un corps de ventouse 24 port par les bras d'un étrier 26. Le fond 28 du corps de ventouse et constitué par une membrane en matière souple au centre de laquelle est fixée l'extrémité supérieure d'une tige de commande 30 disposée verticalement et traversant librement un palier de guidage monté sur l'étrier 26. La tige de commande est guidée verticalement pfr un guide 31 solidaire du bâti 12. Le. poids de la ventouge est essentiellement supporté par un ressort hélicoïdal 32 S9appuyant sur l'étrier 26 et sur une bague 34 dont la position est réglable sur la tige de commande. On se rend compte que, grSce à sa conception, la ventouse possède une bonne rigidité transversale mais une grande souplesse axiale et une grande précision de fonctionnement. Sous le distributeur 14 est disposée une surface d'évacuation constituée par exemple de rails horizontaux 35. la tige de commande porte à son extrémité inférieure une chape 36 sur les branches de laquelle s'articule, au moyen d'un axe 38, une extrémité d'un levier coudé 40 dont l'autre extrémité est articulée en 41 sur le corps de cylindre 42 d'un vérin à double effet 44 et dont le coude est monté pivotant en 46 sur le bâti 12. La tige de vérin 47 est, de son catie, articulée à son extrémité sur un axe 48 porté par la partie intermédiaire d'un cadre de poussée comprenant une double barre de poussée 50 montée pivotante dans un plan vertical autour de son extrémité inférieure qui est articulée sur le bati 12 en 52. Un ressort 54 fixé à une extrémité sur le bâti 12 et à l'autre sur l'axe 48 porté par la barre de poussée 50 par exemple, tend à ramener la barre de poussée dans sa position de repos au contact de la butée 56 du bâti. L'extrémité supérieure de la barre de poussée 50 passe entre les rails 35 et aboutit juste sous le distributeur 14, la disposition étant telle que, lorsque la barre de poussée occupe sa position de repos sous l'effet du ressort 54, comme c'est le cas sur la figure 1, son extrémité supérieure se trouve en dehors du trajet de chute de la feuille 10 jusque sur les rails 35, tandis que la rétraction du vérin est capable de la faire pivoter vers la gauche sur la figure 1 en poussant la feuille 10 le long des rails 35. A partir de la position de repos représentée sur la figure 1 et si l'on suppose évacué la feuille loua, le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant : initialement, on alimente le vérin à double efret 44 de facon à amener sa tige 4i en extension totale. La barre de poussée 50 se trouvant en bute, le cylindre 42 se déporte alors complètement vers la gauche, comme le montre la figure 1 en traits tirets, Il en résulte cue le levier coude 40 bascule dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, comme la figure 1 le montre en traits tiretés, la tige de commande 30 et la ventouse 20 venant alors en position haute au contact d'une feuille lob.La réaction de la pile de feuilles 10 écarte la lèvre 22 et repousse par son intermédiaire le corps 24, comprimant le ressort 32, incurvant vers le haut la membrane 28 et chassant l'air. Compte tenu du fait que la lèvre 22 de la ventouse 20 est très souple, il suffit d'une légère pression vers le haut pour que la ventouse s'applique ainsi sur la feuille inférieure de la pile. On alimente ensuite le vérin à double effet 44 en sens inverse pour le faire se rétracter. Dans un premier temps, la pression régnant à l'intérieur du vérin est insuffisante pour vaincre la ré stance du ressort 54 à l'extrémité de la tige de vérin 47, si bien que la barre de poussée 50 reste immobile dans sa position de repos représentée sur la figure 1, tandis que le cylindre de vérin 42, qui n'est encore retenu par aucune force antagoniste, se déplace vers la droite sur la figure 1, depuis la position en traits tiretés. Au cours de ce mouvement, le levier coudé 40 pivote dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1. Initialement, la tige de commande 30 attire donc vers le bas la membrane 28, tandis que le ressort 32 continue à appliquer les lèvres 22 contre la feuille lob. Grace à la grande surface de déformation de la membrane, il suffit d'une faible course, en pression puis en traction, pour obtenir un vide notable capable d'attirer puissamment la feuille de carton ondulé 10, plaquée de façon étanche contre la lèvre 22. Sous l'action de la traction qui lui est appliauée, la feuille inférieure 10 s'incurve dans sa partie centrale juscuta ce ue ses bords franchissent les bossages 18 du distributeur 14 ; l'effort nécessaire reste inférieur à la résistance du resjot 54. La ventouse tant tournée vers le haut, la membrane 28 reprend une forme convexe des ce la feuille 10 a été libérée, le ressort 32, à nouveau comprimé entre l'étrier 26 et la bague 34, supportant la majeure partie du poids de la feuille. Le réglage du ressort doit être tel que la dépression qui régnait dans la ventouse s'annule pratiquement, de sorte que la feuille 10 extraite de la pile n'adhère pratiquement plus à la ventouse. Lorsque celle-ci arrive au bas de sa course, défini par la venue en butée de la bague 34 contre le guide 31, la feuille 10 se trouve légèrement au-dessus des rails 35. A ce moment, le cylindre 42 s'immobilise dans sa position représentée en traits pleins sur la figure 1 t l'alimentation du vérin 47 continuant à s'effectuer dans le même sens, la traction sur la tige de vérin 47 devient alors suffisante pour vaincre l'action antagoniste du ressort 54 et c'est en faisant pivoter la barre de poussée SO-dans le sens inverse des aiguilles d'une montre que la tige de vérin 47 continue à se rétracter. L'extrémité supérieure de la barre de poussée fait glisser la feuille 10 sur les rails 35 vers la gauche sur la figure, l'évacuant vers un poste de traitement non représenté. Son alimentation s'inversant à nouveau, la détente du vérin 44 s'effectue ensuite en deux temps t tout d'abord, sous l'action de la traction du ressort de rappel 54, la tige de vérin 47 sort du cylindre 42 tandis que celui-ci reste immobile, ce qui amène la barre de poussée 50 à sa position de repos représentée en traits pleins sur la figure 1. Les éléments se retrouvent alors dans leur position initiale, prêts pour un nouveau cycle de fonctionnement, puis le cylindre de vérin 42 est repoussé à son tour vers sa position représentée en traits tiretés sur la figure 1, ce qui a pour effet de faire pivoter le levier coudé 40 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre vers sa position représentée en traits tiretés sur la figure 1 et d'amener à nouveau la ventouse 20 en position haute. La figure 2 représente une variante de réalisation de la ventouse. Celle-ci comprend un corps creux 62 sensiblement cylindrique, en matière rigide ou semi-rigide, muni sur un bora d'une lèvre annulaire 22 très souple, par exemple en caoutchouc, et porté à l'autre extrémité par un flasque 64. A l'intérieur du corps 62 est monté coulissant avec étanchéité un piston 66 fixé en son centre à l'extrémité d'une tige de commande 30 qui traverse librement un orifice prévu sur la paroi 66. Entre le flasaue 64 et la butée 34 fixée sur la tige de commande à l'extérieur du corps creux 62, est monté le ressort hélicoïdal 32 destiné à équilibrer le poids de la tige de commande et du piston 66. Le fonctionnement de cette ventouse est identique à celui de la ventouse de la figure 1, le rôle de la membrane déformable 28 étant à présent joué par le piston 66. Avec référence à la figure 3, des flans de carton ondulé 10 découpés et marqués de plis en vue de la fabrication de bottes d'emballaget sont empilés dans un distributeur représenté très schématiquement. Entre la pile 16 de flans et les rails 35 est disposé un dispositif de mise en forme 70 connu en soi, lequel comprend un cadre rectangulaire 72 dont l'ouverture centrale 73 a la même forme que le panneau de fond 74 de la boîte à former et une surface légèrement supérieure à la sienne. Sur les côtés du cadre sont fixés des déflecteurs 76 destinés à relever et plier dans le sens voulu les différents volets ou rabats 78 et 80, à mesure que le flan est entraîné par la ventouse à travers l'ouverture 73.Ainsi, lorsque le flan est déposé sur les rails 35,il est pratiquement conformé en bote, des organes auxiliaires non représentés permettant au surplus l'agrafage ou le collage des divers panneaux. Dans le cas qui vient d'être considéré, il peut être avantageux, pour donner à la ventouse la course voulue, de commander la barre de poussée à l'aide d'un vérin indépendant. il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit. Par exemple, il serait bien entendu possible d'utiliser une barre de poussée simple, à condition d'employer au moins deux ventouses situées de part et d'autre. D'autre part, on a supposé que les feuilles doivent être extraites par le bas du distributeur, mais il est évident que l'on pourrait aussi bien les extraire par le haut : le principe de l'invention ne change pas non plus, si l'on extrait latéralement des feuilles 10 disposées en position verticale dans un distributeur à fond fermé et ayant une paroi latérale ouverte. Toutefois, dans ces deux cas, il est utile d'inverser la position du ressort 32 et il devient nécessaire pour poser les feuilles de dépasser légèrement la position correspondant au contact de la surface d'évacuation, car leur poids ne peut plus servir à recomprimer la ventouse pour supprimer l'adhérence de la Ivre 22 à la feuille. De plus, le vérin 44 peut aussi bien être électrique, hydraulique ou même pneumatique. D'autre part, sa séquence de fonctionne Feint peut être commandée par toute voie connue et, de préférence, l'inversion de son alimentation sera déclenchée par des contacts dc fin de course agissant sur une électrovanne. Par exemple, la + e la course ascendante peut être déclenchée par un contact place entre le guide 31 et une butée 58 ou encore entre l'étrier Z6 et la bague 34 : cette dernière solution est plus avantageuse car elle permet en même temps de détecter la présence des feuilles de la pile 10. Le dispositif selon l'invention a l'avantage d'utiliser une ventouse fonctionnant sans source de vide. En outre, la ventouse et les barres de poussée sont en général actionnées par le même vérin. Un tel dispositif est par conséquent beaucoup plus simple et économique que les dispositifs remplissant les mêmes fonctions, actuellement connus. R E V F. N 1z I C A T I O N S 1.- Procédé pour la manipulation de feuilles en matériau rigide ou seni-rigide, par exemple en carton ondulé, à l'aide d'au moins une ventouse d'extraction et de transport que l'on applioue successivement sur chaaue feuille, caractérisé en ce que l'on applicue cette ventouse en exerçant une action d'amplitude prédéterminée, on extrait la feuille par traction, puis on la libère par une seconde pression d'amplitude inférieure à celle de la première et on l'évacue latéralement par glissement le long de la ventouse. 2.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un distributeur de feuilles destiné à recevoir une pile de feuilles, au moins une ventouse destinée à extraire chaque feuille de la pile par traction à travers une paroi ouverte du distributeur, ladite ventouse étant montée à l'extrémité d'un organe de commande mobile face à cette paroi, des moyens pour soumettre la ventouse à une seconde pression inférieure à la première, et une surface de réception le long de laquelle la feuille extraite est évacuée latéralement. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la ventouse est pourvue d'une lèvre annulaire en matière très souple, d'un corps rigide portant la lèvre, d'un fond mobile par rapport à celle-ci et porté par une tige de commande mobile en translation à l'extrémité d'un organe moteur et d'un ressort d'équilibrage taré reliant la tige au corps rigide. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fond de la ventouse est constitué par une membrane dé fond mable solidaire du corps de ventouse, ceiui-ci étant porté par les branches d'un étrier percé d'un palier de guidage à travers lecuel passe la tige de commande. 5.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la ventouse comprend un corps creux cylindrique muni à une extrémité d'une lèvre souple, et dans lequel est monté coulissant avec étanchéité un piston au centre duouel est fixée une extrémité de la tige de commande, ledit corps creux étant porté à son extrémité la lèvre par un flasque percé d'un orifice pour tige de cor:ande et sur leauel prend appui le ressort 6.- Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'organe moteur comprend un vérin à double effet articulé en porte-à-faux entre ladite tige de commande et une barre de poussée latérale rappelée en position de repos par un ressort. 7.- Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'inversion du mouvement de l'organe moteur est provoqué par un contacteur de fin de course agissant au contact de la pile de feuilles. 8.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la barre de poussée est montée pivotante dans un plan vertical, son extrémité inférieure étant articulée sur le bati et son extrémité supérieure aboutissant & un niveau compris entre celui de la base du distributeur et celui de la surface de guidage, ladite barre de poussée occupant, lorsque le vérin est détendu, une position de repos pour laquelle son extrémité supérieure se trouve en dehors du trajet de chute de la feuille depuis le distributeur jusqu'a la surface de guidage. 9.- Application du dispositif selon l'une des revendications précédentes à la fabrication de boîtes d'emballage à partir de flans de carton découpés, marqués de plis et empilés, caractérisée en ce qu'entre la pile de flans et la surface de-guidage sur laquelle les flans sont déposés après leur extraction de la pile, est disposé un dispositif de mise en forme connu en soi, comprenant un cadre dont l'ouverture centrale a la même forme et une surface légèrement supérieure à celle du panneau de fond de la boite à former, des déflecteurs étant montés sur les côtés du cadre pour relever et plier dans le sens voulu les différents volets ou rabats du flan à mesure que celui-ci est entraîné par la ventouse à travers l'ôuverture centrale du cadre.