Brevet FR2449038A1 — publié le 19800912

La présente invention concerne l'industrie de l'emballage et elle vise plus précisément une machine adaptée à mettre en forme un flan d'emballage, comportant au moins un fond et des parois latérales1 autour d'un contenu homogène à emballer, par exemple des bobines de fil de soudure, reposant initialement sur le flan découpé et présenté à plat. On connaît déjà des machines de ce genre pour la mise en oeuvre de la technique dite "WRAP AROUND" qui consiste à former le contenant autour d'un contenu homogène. Ces machines utilisant en général le système "à chute" suivant lequel au moins une partie de l'énergie nécessaire à la mise en forme de l'emballage est tirée de la force verticale constituée par la masse du contenu. Les machines existantes, procédant de cette technique, comportent un plateau, mobile par rapport à un plateau fixe et sur lequel on pose le flan et le contenu, le plateau mobile descendant sous le poids du contenu tandis que des rampes fixes effectuent le préformage des angles et faces du flan au cours de cette descente. Le serrage des parois latérales de l'emballage est ensuite effectué, en position basse du plateau mobile, par des vérins pneumatiques. Une fois la mise en volume définitive de l'emballage réalisée, un autre vérin remonte le plateau mobile, avec le contenu emballé, au niveau du plateau fixe. Ces machines connues sont relativement compliquées car elles nécessitent une pluralité de vérins et des systèmes appropriés de synchronisation de ces vérins. D'autre part les rampes fixes de préformage agissent relativement loin des lignes de pliage, ce qui peut nuire à la qualité du pliage si la descente du plateau mobile est rapide. La présente invention permet de réaliser une machine plus simple, assurant un formage plus régulier que les machines connues jusqu'à présent. La machine suivant l'invention comprend un plateau supérieur de réception du flan et du contenu, ledit plateau comportant une partie périphérique-fixe et une partie centrale mobile verticalement entre une première position de niveau avec la partie fixe et une deuxième position située plus bas que la partie fixe. La machine est caractérisée : en ce qu'elle comporte une pluralité de cames mobiles montées pivotantes autour d'axes horizontaux solidaires de la partie fixe du plateau et situés en dessous de celui-ci, en ce que lesdites cames comportent un premier élément formant bras de levier avec lequel coopère le plateau mobile au cours de son mouvement de la première vers la deuxième position pour faire pivoter lesdites cames, et comportent un deuxième élément formant bras de formage qui agit sur le flan, sous l'effet du pivotement desdites cames, pour mettre en forme les parois latérales du flan autour du contenu; et en ce que des moyens sont prévus pour déplacer la partie mobile du plateau entre ses deux positions. Suivant une forme préférée de réalisation de l'invention, la machine comporte deux groupes de cames: un premier groupe de cames constituant des casseurs d'angles et un deuxième groupe de cames constituant des rabatteurs presseurs latéraux. Le premier groupe de cames est actionné par le plateau mobile, pendant la premièrepartie de la course de descente du plateau mobile, pour relever les angles du flan découpé, tandis que le deuxième groupe de cames est actionné par le plateau mobile pendant la deuxième partie de la course de descente du plateau mobile pour presser les parois latérales de 1'emballage dans leur position définitive. La machine suivant l'invention présente donc l'avantage que les organes de mise en forme du flan de carton, c'est à dire les cames mobiles, sont actionnés directement par le plateau mobile et non plus par des vérins nécessitant des moyens de commande et de synchronisation. Le mouvement de remontée du plateau mobile, supportant le contenu emballé, peut être assuré soit par un levier actionné manuellement, soit, de préférence, par un vérin de relevage, mais dans ce cas ce vérin est le seul que comporte la machine. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue en plan de la machine. La figure 2 est une vue en coupe verticale de la machine, la partie droite de la figure étant une coupe faite suivant l'axe diagonal AA de la Figure 1 et la partie gauche suivant l'axe transversal BB de la Figure 1. Les figures 3 et 4 sont des vues en coupe verticales sensiblement suivant l'axe diagonal AA illustrant le fonctionnement dupremier groupe de cames (casseurs d'angles). Les figures 5 et 6 sont des vues en coupe verticale suivant l'axe BB illustrant le fonctionnement du deuxième groupe de cames (rabatteurs-presseurs latéraux). La figure 7 est une vue partielle en perspective de la machine illustrant la première phase du formage d'un flan en carton autour du contenu à emballer, représenté sous la forme d'une bobine de fil de soudure. La machine représentée sur les Figures 1 et 2 comprend un plateau supérieur 2 composé d'une partie périphérique fixe 4 qu'on désignera dans ce qui suit sous le terme de plateau fixe et d'une partie centrale mobile verticalement 6, qu'on désignera sous le terme de plateau mobile. Le plateau fixe est supporté par un b ti 8 reposant sur le sol 11, tandis que le plateau mobile 6 est porté par la tige 10 d'un vérin 12, pneumatique ou hydraulique, supporté par un plateau inférieur 14, également fixé au b ti 8. En position de repos de la machine, le plateau mobile 6 est de niveau avec le plateau fixe 4 (Fig. 3 et 5), pour former une surface d'appui cOntinue sur laquelle on pose à plat le flan prédécoupé, en carton ou carton ondulé, 16 dont le contour est représenté sur la figure 1 par la ligne en traits interrompus 18. Des taquets de positionnement 20 fixés sur le plateau fixe (fig. 1 et 7) permettent la mise en place du flan de carton sur la partie centrale duquel on dépose l'article à emballer 22 (Fig. 5, 6 et 7), dans l'exemple représenté, une bobine de fil de soudure. Un premier groupe de quatre cames pivotantes 24 est monté, en dessous du plateau fixe 4, chacune des cames pivotant librement autour d'un axe horizontal fixe 26 porté, par exemple, par un pilier 28 solidaire du plateau fixe et du plateau inférieur. Le plan de ces cames est orienté à 450 par rapport au plan longitudinal de la machine et sont situées aux angles de la fenêtre centrale du plateau fixe. Ces cames constituent des casseurs d'angles destinés à replier les angles du flan découpé vers l'intérieur (voir Fig.3-4 et 7). Chaque came 24 comprend un premier élément de contour 30 formant bras de levier et avec lequel coopère le bord 32 du plateau mobile, et comprend un second élément de contour 34 constituant un bras de formage qui agit sur le flan de carton pour en relever les angles. Dans la position de repos de la machine, la face 34 des cames 24 est de niveau avec la face supérieure du plateau fixe (Fig.3), si bien que le flan repose initialement sur la surface unie des plateaux 4 et 6. De préférence le premier élément de contour 30 des cames 244 avec lequel coopère le bord 32 du cieux plateau mobile comporte / parties 36 et 38, sensiblement rectilignes, formant un angle entre elles et raccordées par une partie intermédiaire courbe. Comme on le verra plus loin, à propos du fonctionnement de la machine, cette disposition permet, par variation de la longueur du bras de levier, de réaliser une venue en saillie rapide des casseurs d'angle 24 au début du mouvement de descente du plateau mobile ( par exemple rapport de bras de levier 1 à 5) et de conserver ensuite un contact permanent avec le plateau mobile. Un deuxième groupe de cames pivotantes 40, constituant les rabatteurs-presseurs latéraux, est disposé en dessous du plateau fixe. Les cames 40 pivotent librement autour d'axes horizontaux 42 supportés par exemple par des piliers 44 interposés entre le plateau fixe 4 et le plateau inférieur 14. Les axes 42 sont parallèles, les uns à l'axe BB de la machine, les autres à llaxe CC (Fig.l). On prévoit au minimum une came 40 pour chaque face latérale de l'emballage, c'est à dire quatre camespour un remballage rectangulaire, mais de préférence, comme il est représenté sur 4n les Figures, on prevoit deux cames/p r face laterale, c est-a- dire huit cames dans l'exemple représenté. Chaque rabatteur-presseur latéral 40 comporte un premier élément 46 formant bras de levier et contre lequel vient porter la face inférieure du plateau mobile 6 au cours de la seconde partie de son mouvement de descente(voir Fig.5 et 6 > . Chaque rabatteur-presseur latéral 40 comporte également un deuxième élément 48, formant bras de formage qui vient serrer les parties 50 du flan de carton formant les parois latérales de l'emballage (Fig.5 et 6). De préférence les deux rabatteurspresseurs latéraux 40 disposés sur un meme côté de l'emballage peuvent être reliés par une barre d'appui 52 (seulement représentée en coupe sur la came de droite de la Fiv.5), de façon à exercer un pressage réparti sur la majeure partie de la longueur de chaque paroi latérale 50 de l'emballage. Pour chaque came 40, ou pour vaque paire de came 40 réunies par une barre de liaison 52, on prévoit une butée d'arret de débattement 54, portée par une partie fixe du chassis de la machine et qui détermine la position de repos de chaque came (Fig.5). On peut prévoir également sur le bras de levier 46 de chaque came 40 un doigt de réglage 56 de la course du presseur, par exemple constitué par un système vis et écrou. La machine suivant l'invention comporte encore des moyens pour déplacer le plateau mobile 6 de l'une à l'autre de ses deux positions (haute, Fig. 3 et 5 ou basse Fig. 4 et 6). Dans le mode d'utilisation le plus courant de la machine, le mouvement de descente est produit par le poids du contenu de l'emballage, le vérin 12 étant mis à la purge par une vanne 58 montée sur sa canalisation d'alimentation 60. Le mouvement de remontée du plateau est ensuite produit par la remise en pression du vérin 12. Pour d'autres applications, on peut prévoir un vérin 12 à double effet assurant la descente et la montée commandées du plateau mobile 6. La machine suivant l'invention effectue donc sur l'emballage deux actions mécaniques successives, simplement commandées par le mouvement de descente de l'emballage et de son contenu dans le corps de la machine, ces actions provoquant l'une le précassage des angles de l'emballage; la seconde le serrage des faces latérales de l'emballage sur le corps du produit emballé. I1 y a donc deux mouvements à considérer dans la machine, le mouvement de descente et le mouvement de montée. La position initiale haute du plateau mobile correspond à la mise en place du flan développé et du contenu; la position basse correspond à la mise en volume de l'emballage autour du contenu; et le retour en position haute correspond au transfert du produit conditionné au niveau du plan de travail. On peut donc décrire succintement le fonctionnement de la machine de la façon suivante A - Mouvement de descente 1) L'emballage développé et son contenu, correctement positionnés, reposent horizontalement sur le plan de travail constitué par les plateaux supérieurs (fixe et mobile). Le plateau mobile étant maintenu au niveau du plateau fixe par l'action du vérin pneumatique (Fig. 3 et 5). 2) En libérant la pression du vérin pneumatique, celui ci descend avec le plateau mobile dont il est soli daire. 3) L'emballage est soumis de ce fait à la pression exer cée par la masse du produit à envelopper. 4) Les quatre casseurs d'angle, sous l'action du plateau mobile, provoquent un bras de levier sur les cames par exemple dans le rapport de 1 à 5. (à une descente de 1 mm du plateau mobile correspond une flèche de 5 mm à l'extrémité des cames). Cette prohéminence des cames hors du plateau supérieur provoque le pliage des angles de l'emballage dans un sens déterminé, vers l'intérieur de l'emballage (Fig. 7). 5) De par sa découpe et le marquage de ses lignes de pliage, l'emballage dont les angles sont ainsi pliés, se met en forme autour du contenu, sous la pression seule de ce dernier jusqu'à l'arrêt du mouvement de descente du vérin. 6) En fin de course du vérin, le plateau mobile vient au contact des rabatteurs presseurs latéraux; lesdits presseurs, agissant également en bras de levier, viennent appliquer fortement les faces de l'emballage sur le contenu (Fig.6). B- Mouvement de montée 1) En agissant sur la commande depcession du vérin pneumatique, celui-ci remonte entraînant le plateau mobile sur lequel l'ensemble est conditionné. 2) Les rabatteurs presseurs latéraux, libérés de l'action du plateau mobile, se remettent en position initiale par basculement libre autour de leur articulation. 3) Les casseurs d'angles, dont la forme particulière de la came permet de conserver un contact permanent avec le plateau mobile, reprennent leur position initiale dès que celui-ci a atteint la position extrême haute. Le cycle de fonctionnement est ainsi terminé et il suffit d'évacuer le produit emballé avant de disposer sur le plateau de la machine le flan suivant et son contenu. Dans le cas représenté sur la Figure 7 od le flan découpé en carton 16 comporte un couvercle attenant rabattable 62, l'opérateur rabat le couvercle lorsque le plateau mobile est en position basse, le couvercle s'accrochant par des pattes 64 dans des fentes 66 prévues sur la face latérale avant de 1'emballage. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes décrits et représentés , elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention Rh ENDICATI ONS 1 - Machine de formage pour emballages en carton adaptée à former un flan d'emballage , comportant un fond et des parois latérales, autour du contenu à emballer reposant initialement sur ledit flan découpé et présenté à plat, ladite machine étant du type qui comprend un plateau supérieur de réception du flan et du contenu, ledit plateau comportant une partie périphérique fixe et une partie centrale mobile verticalement entre une première position de niveau avec la partie fixe et une deuxième position située plus bas que la partie fixe, ladite machine étant caractérisée: en ce qu'elle comporte une pluralité de cames mobiles montées pivotantes autour d'axes horizontaux solidaires de la partie fixe du plateau et situés en dessous de celui-ci,et en ce que lesdites cames comportent un premier élément formant bras de levier avec lequel coopère le plateau mobile au cours de son mouvement de la première vers la deuxième position pour faire pivoter lesdites cames, et comportent un deuxième élément formant bras de formage qui agit sur le flan, sous l'effet du pivotement desdites cames, pour mettre en forme les parois latérales du flan autour du contenu; et en ce que des moyens sont prévus pour déplacer la partie mobile du plateau entre ses deux positions. 2 - Machine suivant la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un premier groupe de cames situées, sur le plateau fixe, au voisinage des angles du plateau mobile et un deuxième groupe de cames , situées sous le plateau fixe, au voisinage des bords latéraux du plateau mobile. 3 - Machine suivant la revendication 2 caractérisée en ce que les cames du premier groupe de cames coopèrent avec les angles du flan de carton découpé et présenté à plat, le deuxième élément de chacune des dites cames relevant et cassant les angles du dit flan, et en ce que le premier élément de chacune des dites cames, formant bras de levier, est actionné par le plateau mobile dès le début du mouvement de descente du dit plateau mobile. 4 - Machine suivant la revendication 2 ou la revendication 3 caractérisée en ce que les cames du deuxième groupe de cames coopèrent avec les parties du flan en carton formant les parois latérales de l'emballage, le deuxième élément de chacune des dites cames rabattant et pressant les parois latérales de l'emballage vers l'intérieur de celui-ci et en ce que le premier élément de chacune des dites cames, formant bras de levier, est actionné par le plateau mobile dans la phase finale du mouvement de descente de celui-ci. 5 - Machine suivant l'une des revendications 3 ou 4 caractérisée en ce que le premier élément de chacune des cames du premier groupe, constituant les casseurs d'angles, comporte un profil à deux pentes, la premiere pente donnant un rapport de bras de levier élevé, entre les déplacements du plateau mobile et les déplacements des cames, notamment de l'ordre de 1 à 5, tandis que la deuxième pente est telle que le contact entre le plateau mobile et la came est seulement maintenu, sans pivotement sensible de la came, pendant la partie finale du mouvement de descente du plateau mobile. 6 - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que le plateau mobile est porté par la tige coulissante verticalement dtun vérin à fluide sous pression. 7 - Machine suivant la revendication 6 caractérisée en ce que les moyens prévus pour assurer les déplacements du plateau mobile sont constitués, à la descente, par le poids du contenu de l'emballage et- par des moyens de mise à la purge du vérin précité et, à la montée, par des moyens de mise en pression du vérin.