Brevet FR2468459A1 — publié le 19810508

La présente invention a trait à un procédé de construction de boites ou barquettes de carton du type possédant des parois inférieure et latérales et dont au moins trois parois latérales sont munies de volets repliés vers l'extérieur pour recevoir un couvercle destiné à être fixé par un agent de liaison sur la bordure formée par les volets. Dans le cas o seuls trois côtés possèdent des volets, le quatrième côté se prolonge par un couvercle qui lui est fixé de façon pivotante et qui peut être rabat- tu vers le bas pour être fixé aux rebords. Cependant, le couvercle est généralement séparé et ultérieurement placé sur une bordure continue que forment les volets. L'ébauche de carton destinée à une telle boite possède des parties intermédiaires qui peuvent être pliées deux fois sur elles-mêmes entre les extrémités des parois latérales et, lorsque l'on construit la boite, ces parties sont pliées deux fois sur elles-mêmes pour former ce qu'il est convenu d'appeler des nervures puis retournées vers une paroi latérale au coin correspondant de la boite et elles sont fixées par la partie doublement pliée qui pos- sède des volets fixés ensemble par un agent de liaison. L'agent de liaison consiste habituellement en un revêtement scellable à chaud qui est appliqué sur l'ébauche de carton. Les emplacements qui doivent être fixés ensemble sont chauffés par de l'air chaud, puis sou- mis à une pression par des moyens presseurs tels que des mâchoires de serrage, des galets de serrage ou analogues. Dans les bottes du type en question, les extrémité des volets sont conforméesen pans d'extrémité et, pendant la construction, elles sont superposées et fixées aux coins respectifs par action de chaleur et de pression. Pour construire la botte, le procédé de cons- truction pour former une boite finie a été jusqu'à présent mis en oeuvre en totalité dans un seul et même outil. Celui- ci est constitué de façon qu'un plongeur presse l'ébauche en l'introduisant vers le bas dans une chambre de formage, en pliant les parties de coin deux fois sur elles-mêmes, en relevant les parois latérales, en repliant vers l'extérieur tous les volets dans un plan parallèle au fond de la boite et en les mettant en contact contre une matrice. Au niveau des coins, les pans d'extrémité prennent alors une position dans laquelle ils se chevauchent. Les pans d'extrémité des parties d'extrémité pliées deux fois sur elles-mêmes, ou nervures, sont soudés entre eux et ces pans d'extrémité chauffés sont également soumis à une pression par des mâchoires de serrage mobiles pour fixer les pans d'extrémité les uns aux autres. Ensuite on fait fonctionner un éjecteur qui dégage vers le haut la boite terminée, hors de la chambre de formage. Les volets d'extrémité se redres- sent alors plus ou moins par effet*- élastique et peuvent dans certains cas revenir à une position dirigée obliquement vers le haut qui forme un angle de 20 à 300 avec le fond de la boite. Le procédé connu de construction de la boite en question nécessite un outil relativement compliqué et donc coûteux. Entre autres,il est exigé quatre mâchoires mobiles de serrage pour exercer une pression sur les pans d'extrémité aux coins, ainsi qu'unr- came correspondante pour commander le mouvement des mâchoires. En outre, il faut un éjecteur avec la com- mande à came associée. Un autre inconvénient est le fait que la boite ne peut pas être éjectée par le fond de la chambre de formage, ce qui signifie que l'on doit attendre que la boite terminée ait été poussée vers le haut et hors de la chambre de formage avant d'y introduire une nouvelle ébauche. La présente invention a donc pour but de four- nir un procédé de construction pour ce type de boîte, qui permette d'assurer une simplification des moyens mécaniques effectuant la construction et en même temps d'obtenir une vitesse de fabrication plus élevée. Le procédé selon l'invention, destiné à la construction d'une boîte de carton dont les parois latéra- les et d'extrémité sont munies de volets tournés vers 24684m59 l'extérieur, au moins sur trois côtés et de préférence sur les quatre côtés, pour recevoir un couvercle destiné à être fixé au moyen d'un agent de liaison sur la bordure formée par les volets, les parties d'extrémité des volets se prolongeant par des pans d'extrémité -situés l'un sur l'autre et fixés ensemble au moyen d'un agent de liaison pour relier les volets les uns aux autres, est caractérisé en ce que l'on effectue la construction en deux étapes séparées dans deux outils séparés, la construction dans le premier outil étant réalisée au moyen d'un plongeur qui pousse l'ébauche de carton vers le bas dans une cham- bre de formage pour former une boite partiellement mise en forme avec ses parois latérales et parois d'extrémité érigées dans leurs positions finales et fixées dans ces positions, la réunion de deux pans d'extrémité au niveau du coin correspondant de la boîte s'effectuant en faisant replier vers le bas par le plongeur une seule paire de volets opposés avec leurs pans d'extrémité asso- ciés vers une position sensiblement située dans un plan parallèle au fond de la boite, après quoi ces pans d'extré- mité sont pliés vers le haut dans une phase subséquente et - sont attachés à l'extérieur des pans d'extrémité de la deuxième paire de volets, qui en même temps que leurs pans d'extrémité restent sensiblement dans le plan des parois latérales correspondantes de la boite; que l'on éjecte ensuite la boite vers l'extérieur par le fond de la cham- bre de formage, et que l'on transfère cette boîte partiel- lement construite vers le second outil o tous les volets sont pliés vers le bas par-dessus le bord de barres de pliage ou analogues vers une position dirigée obliquement vers le bas, après quoi la boîte est éjectée hors de la chambre de formage pendant que les volets reviennent élastiquement à la position prévue pour recevoir le couvercle. L'invention a également pour objet un outil pour tranformer en une boîte une ébauche de carton munie de volets portant des pans d'extrémité en leurs extrémités, cet outil comprenant un plongeur destiné à presser l'ébauche vers le bas dans une chambre de formage tout en érigeant les parois latérales et les parois d'extrémité de la boîte à leur position finale, lequel outil est caractérisé en ce que le plongeur est agencé pour plier vers l'exté- rieur seulement une paire de volets opposés de la boîte tandis que l'autre paire de volets reste maintenue sensi- blement dirigée vers le haut, et en ce que des moyens sont prévus dans la chambre de formage pour plier les pans d'extrémité des volets pliés vers l'extérieur et solidariser par pression ces pans d'extrémité à l'aide d'un agent de liaison contre l'extérieur des pans d'extrémité des volets dirigés sensiblement vers le haut, à la suite de quoi le plongeur est agencé pour éjecter par le fond de la chambre de formage la boite partiellement construite. Dans le procédé selon l'inventions on effectue la construction de la boite dans deux outils séparés dont chacun est simple; leur coût combiné est inférieur au coût de l'outil unique connu jusqu'à présent dans lequel la construction de la boite s'effectue en totalité dansce seul outil. En outre, la première étape de la construction est réalisée de façon telle que la botte partiellement construite peut être poussée à l'extérieur par la face inférieure de la chambre de formage, ce qui ouvre immédiate- ment la voie à une nouvelle ébauche. On peut ainsi obtenir une capacité de production plus importante du fait que le second outil travaille simultanément pour terminer la construction de la boite. Le premier outil n'a pas besoin d'avoir des mâchoires de serrage commandées par came. En outre, un éjecteur commandé par came n'est plus nécessaire. Dans le second outil, tous les volets peuvent être rabattus à une position fortement inclinée vers le bas, sans risque de rupture. L'angle de rabattage est si important qu'après sortie de la botte terminée hors de l'outil, les rebords reviendront à nouveau élastiquement dans un sens qui les amène à une position sensiblement plus proche d'un plan parallèle au fond de la botte que celle qui était possible avec le procédé actuellement connu. Des essais pratiques ont montré qu'une paire de volets s'étendra à peu près parallèlement au fond de la boîte tandis que la seconde paire adoptera une position faible- ment inclinée vers le bas de sorte que les volets prennent des positions adaptées pour recevoir un couvercle afin de permettre sa soudure contre la bordure par les volets. Ces avantages et détails de l'invention, et d'autre encore, apparaîtront à la lecture de la des- cription plus détaillée suivante,se référant au dessin Io annexé qui montre différentes opérations de la construc- tion d'une boite de la façon proposée par l'invention. La figure 1 représente une ébauche servant à construire une boîte selon le procédé de l'invention. La figure 2 représente la botte par une vue de côté. La figure 3 est une vue partielle de dessus de la boîte. La figure 4 est une vue partielle de dessous de la boîte. La figure 5 est une vue de bout de la botte. La figure 6 représente schématiquement en perspective l'une des parties de coin de la boîte pendant sa construction dans le premier outil. La figure 7 représente la même vue que la figure 6 pendant la poursuite de l'opération. La figure 8 représente schématiquement en perspective comment le plongeur du premier outil agit sur la boite partiellement construite et comment celui-ci coopère avec des moyens presseurs dans la chambre de formage. La figure 9 représente de façon schématique les rouleaux presseurs de la figure 8 dans une position de contact avec la boîte. La figure 10 montre schématiquement comment la boite partiellement construite par le premier outil est traitée dans le second outil pour plier vers le bas les volets et représente finalement la botte terminée. La figure 11 représente schématiquement la boite partiellement construite, abaissée dans le second outil avec des bandes de rebord pour plier les volets. La figure 12 représente en section schémati- que le second outil avant la descente du plongeur. La figure 13 représente le plongeur en position abaissée avec les volets de la boîte fortement repliés vers le bas. L'ébauche 10 de la figure 1 est, pour l'essen- tiel, une réalisation usuelle possède un fond 12, deux parois latérales longitudinales 14, deux parois d'extrémité transversales 16 et des portions de bords 18 qui peuvent être repliées deux fois sur elles-mêmes entre les extrémités desdites parois. Les parois latérales 14 possèdent des volets et les parois d'extrémité 16 possèdent des volets 22. Du fait que tous les coins sont identiques, seul le coin supérieur gauche sera décrit, ce coin étant également repré- senté sur les figures 6 et 7. Les volets 20 se prolongent à leurs extrémités par des pans d'extrémité libres 24. Les volets 22, eux aussi, possèdent des extrémités prolongées par des pans d'extrémité 26, obtenus dans l'exemple représenté grâce à une petite fente 28 qui laisse un petit pan de bord 29 sur l'une des zones de coin 18a tandis que l'autre zone de coin 18b porte un volet 30 un peu plus important. La conformation de l'ébauche est effectuée à l'aide d'un plongeur 32 dans un premier outil qui possède une chambre de formage (non représentée) correspondant au plongeur, cette chambre n'ayant pas de fond de sorte que la boîte construite peut en Etre retirée par sa zone de fond. L'érection des parois latérales 14 et des parois d'extrémité 16, aussi bien que le double pliage des parties de coin 18 pour former des parties de blocage triangulaires ou nervures 18c, avec pliage de ces dernières contre les parois d'extrémité 16, s'effectuent d'une façon en soi connue et ne sont donc pas décrits. Pendant l'opération, lorsque l'ébauche 10 est pressée dans la chambre de formage, l'ébauche est conformée en une barquette conique avec des parois latérales et d'extrémité en pente, les parois latérales et les parois d'extrémité de la boîte ou barquette venant en contact avec les parois du plongeur. Comme il ressort notamment de la figure 6, le plongeur 32 est réalisé de façon telle qu'il fait pivoter vers l'extérieur les volets 22 avec les extrémités en prolongement 24, et par conséquent les pans d'extrémité 24 se disposent dans un plan sensiblement parallèle au fond de la boîte alors que les volets 20 ne sont pas influencés et restent dans une position sensiblement plane avec les parois latérales 14, comme représenté sur les figures 6 et 8. Lors de la poursuite du mouvement du plon- geur 32, les pans d'extrémité 24 rencontrent un fil de butée 34 que le plongeur 32 peut. passer librement. Les pans d'extrémité 24 sont ainsi repliés vers le haut contre l'extérieur des pans d'extrémité 26. L'ébauche 10 est recouverte d'une façon en soi connue d'un enduit scellable à chaud que l'on fait fondre par de l'air chaud aux emplacements o l'on désire souder des parties de l'ébauche entre elles. On peut également utiliser le produit dénommé "colle à chaud" pour assurer cette liaison. A son extérieur faisant face à la paroi d'extrémité correspondante de la boîte, le plongeur 32 forme une matrice ou butée 36 pour les volets 20, 30 et 29 et pour les pans d'extrémité 26 lorsque les pans d'extrémi- té 24 doivent être pressés en retour contre les pans d'extrémité 26. Lors de la poursuite du mouvement vers le bas du plongeur 32, une paire de cylindrespresseurs 38, sollici- tés par des ressorts, viennent en contact avec lesdits pans d'extrémité 24 et avec les volets 20, 30 et 29, pour les fixer. Le serrage des pans d'extrémité 24 contre les pans d'extrémité 26 s'effectue ainsi à l'aide de moyens mécaniques extrêmement simples qui sont nettement moins chers que les mêchoires de serrage mobiles antérieurement connues et leurs moyens de commande à cames. Le repliage vers le haut des pans 24 s'effec- tue sensiblement autour d'une ligne 40 qui coïncide pra- tiquement avec la ligne de pliure 22a du volet 20.Ceci veut dire que le volet 20 peut être plié vers l'extérieur et le bas en même temps que le pan d'extrémité 24 et le volet 26 sans risque de rupture due à des efforts exces- sifs exercés sur le carton. La boîte partiellement cons- truite est finalement repoussée vers l'extérieur sous le premier outil. Le transfert de l'ébauche et de la boite construite vers le bas à travers la chambre de formage par le plongeur peut être effectué sans interruption, ce qui permet d'atteindre des cadences élevées de fabri- cation. Il n'est besoin ni de moyens de commande: à came pour des mâchoires de serrage mobiles,ni d'éjecteurs spé- ciaux avec des moyens de commande à came associés. Dans la boite partiellement construite 42 de la figure 10, seules les parties terminales des volets 22 sont repliées vers le bas tandis que la partie médiane des volets 22 est élastiquement repoussée vers le haut. Les volets 20 s'étendent vers le haut de façon oblique, sensiblement dans le même plan que les parois d'extrémité 14 inclinées. La flèche 44 de la figure 10 montre que la botte 42 est déplacée vers le second outil 50 dans lequel la botte, maintenant désignée par 42a, voit ses volets , 22, fortement repliés vers le bas. La flèche 46 montre que la botte 42a est extraite du second outil, ce après quoi les volets 20, 22 reviennent élastiquement en position, comme on le voit sur la botte maintenant désignée par 42b. Le second outil 50 est représenté de façon schématique aux figures 12 et 13 et comprend une chambre de formage 52 pour recevoir la boite qui est pressée vers le bas à l'aide d'un plongeur 54 bifurqué, possédant une portion inférieure 54a et une portion supérieure 54b. La chambre de formage a des bords 52a dressés vers le haut qui servent de barres de pliage sur lesquelles les volets de la boite peuvent être repliés vers le bas, jusqu'à la position dirigée obliquement vers le bas comme représenté à la figure 13. La partie supérieure 54a du plongeur 54 repousse tout d'abord la boite vers le bas en position dans la chambre de formage 52. La partie supérieure 54b est ensuite repoussée vers le bas contre des ressorts antagonistes d'une façon connue, pour plier tous les volets par dessus les bords 52a afin de leur faire prendre une position fortement inclinée vers le bas. Comme il résulte de ce qui précède, les outils sont tous deux de construction extrêmement simple, ce qui entraîne un investissement relativement faible 15. pour l'outillage. Cet investissement est inférieur à celui d'un outil de type actuellement connu dans lequel s'effec- tue la totalité de la construction. Du fait que les deux outils peuvent travailler.-simultanément et indépendamment l'un de l'autre, on peut obtenir une cadence très élevée de fabrication, pouvant être supérieure à celle qui est possible à l'aide d'un outil unique du type actuellement connu. REVENDICATIONS 1. Procédé de construction d'une boîte ou barquette en carton, dont les parois latérales et d'extrémité sont munies de volets tournés versl'extérieur, au moins sur trois côtés et de préférence sur les quatre côtés, pour recevoir un couvercle destiné à être fixé au moyen d'un agent de liaison sur la bordure formée par les volets, les parties d'extrémité des volets se prolongeant par des pans d'extrémité situés l'un sur l'autre et fixés ensemble- au moyen d'un agent de liaison pour relier les volets les uns aux autres, caractérisé en ce que l'on effectue la construction en deux étages séparées dans deux outils séparés (32, 50), la construction dans le premier outil (32) étant effectuée au moyen d'un plongeur (32) qui pousse l'ébauche de carton (10) vers le bas dans une chambre de formage pour former une boite partiellement mise en forme (42) avec ses parois latérales (16) et parois d'extrémité (14) érigées dans leurs positions finales et fixées dans ces positions, la réunion de deux pans d'extrémité (24,26) au niveau d'un coin correspondant de la boite s'effectuant en faisant replier vers le bas par le plongeur une seule paire de volets opposés (22) avec leurs pans d'extrémité associés vers une position située sensiblement dans un plan parallèle au fond de la boite, après quoi ces pans d'extré- mité (24) sont pliés vers le haut dans une phase subséquente et sont attachés à l'extérieur des pans d'extrémité (26) de la deuxième paire de volets (20), qui en même temps que leurs pans d'extrémité (26) restent sensiblement dans le plan des parois latérales correspondantes de la boite; en ce que l'on éjecte ensuite la boite vers l'extérieur par le fond de la chambre de formage, et en ce que l'on transfère cette boite partiellement érigée (42) vers le second outil (50) dans lequel tous les volets (20, 22) sont repliés vers le bas par dessus le bord de barres de pliage (52a) ou analogues, vers une position dirigée obliquement vers le bas, après quoi on éjecte la boite hors de la chambre de formage pendant que les volets reviennent élastiquement à la position prévue pour rece- 11. voir le couvercle. 2. Outil pour transformer en une boîte une ébauche de carton munie de volets portant des pans d'extrémité en leurs extrémités, ledit outil comprenant un plongeur des- tiné à presser l'ébauche vers le bas dans une chambre de formage tout en érigeant les parois latérales et les parois d'extrémité de la boite à leur position finale, caractérisé en ce que le plongeur (32) est agnecé pour plier vers l'extérieur seulement une paire de volets opposés (22) de la boite tandis que l'autre paire de volets (20) reste maintenue sensiblement dirigée vers le haut, et en ce que des moyens (34v 38) sont disposés dans la chambre de formage pour plier les pans d'extrémité (24) des volets repliés et solidariser par pression ces pans d'extrémité (24) à l'aide d'un agent de liaison contre l'extérieur des pans d'extrémité (26) des volets dirigés sensiblement vers le haut, à la suite de quoi le plongeur est agencé pour éjecter par le fond de la chambre de formage la boîte partiellement construite.