Brevet FR2558106A1 — publié le 19850719

La présente invention concerne une machine destinée à effectuer le fa çonnage des soufflets en carton et le montage des boltes d'emballage ou des paquets-poste extensibles pour lesquels il a été déposé une demande de brevet français le 30 juin 1983 sous le numéro d'enregistrement 83.11.045. Il est rappelé que la botte d'emballage-ou le paquet-poste en question comprend, dans une de ses versions les plu9 intéressantes, des parties su périeures et inférieures planes en carton compact ou ondulé. Ces deux parties sont reliées par des côtés verticaux comprenant plusieurs soufflets de faible largeur de façon que la dimension intérieure ne soit pas réduite. Les dispositifs actuellement connus pour réaliser les soufflets en papier comprernent une forme mâle et une forme femelle parallépipèdique nflmies de surfaces en dents de scie. En pressant le papier entre ces deux éléments on obtient la formation des soufflets. pilais ce système, qui peut entre em ployé industriellement pour la fabrication des paquets-poste à soufflets ne permet pas des cadences de production tres rapides ni un produit de qualité très satisfaisante car il convient moins bien au travail du carton qu'au travail du papier. La présente invention a pour objet la conception d'une machine ayant un débit de fabrication très élevé et permettant la réalisation de boites d'emballage à soufflets d'excellente facture, comprenant quatre côtés verticaux à soufflets reliés aux angles, un fond collé à l'une des deux extrémités des quatre catés verticaux et un couvercle indépendant préencollé que l'on colle sur l'autre extrémité des quatre catés verticaux, apyres remplis- sage du paquet. Le couvercle peut aussi être collé sur un des quatre bords des soufflets au moment de la fabrication de la boîte. La machine obJet de l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend 1 ) - Une presse classique munie d'une forme particulière permettant le découpage et un rainurage spécial de la partie rectangulaire formant les quatre montants verticaux de la boîte. Cette forme est caractérisée en ce qu'elle comporte des empreintes permettant de réaliser: - Un découpage du carton plat suivant un rectangle qui forme les quatre c8tés verticaux à soufflets, reliés aux angles. - Des rainures parallèles dans le sens de la longueur du rectangle, rainures dont l'espacement est égal à la largeur des soufflets que l' on veut obtenir. Ces rainures sont destinées à faciliter la formation dessoufflets dans le guide de mise en forme décrit ci-après. Elles seront appelées lignes de pliage des soufflets. - Quatre rainures orthogonales aux précédentes à l'emplacement des angles verticaux de la boite. Elles seront appelées lignes de tirage des côtés verticaux. - Des rainures formant des triangles isocèles dont les deux cotés égaux font des angles de 450 avec les lignes de pliage des soufflets. Elles seront appelées lignes de pliage des angles des soufflets. - La position de; ces triangles est définie et est caractérisée comme suit : - Ils sont formés sur toute la hauteur des lignes de pliages des côtés verticaux et ne se chevaurhent pas. - La base de ces triangles située face à leur angle de 900 est portée par la ligne de pliage des côtés verticaux. La base de chaque triangle coïncide avec un segment de la ligne de pliage des catés verticaux compris entre deux lignes de pliage des soufflets distanterde deux fois la largeur des soufflets. Dans ces conditions les points d'intersection des cotés égaux des triangles ainsi définis se trouvent à une distance de la ligne de pliage des côtés verticaux égale à la largeur des soufflets. Toutes les lignes de pliage définies ci-dessus ont pour objet de faciliter la - mise en forme des soufflets des côtés verticaux et des angles des soufflets au moment de la fabrication de la boite. 20) - Un guide pour la mise en forme des soufflets, le collage du fond de la boîte et, eventuellement, le collage de sa partie supérieure formant couvercle, sur un des bords des cotés à soufflets. Ce guide est constitué par deux cadres métalliques à section transversale rectangulaise. Ils sont disposés concentriquement. Les cadres intérieurs et extérieurs présentent une longueur à peu près égale à une fois et demie celle de la boite, lorsque tous les soufflets sont dépliés. Le cadre intérieur a une longueur et une largeur transversales égales à la longueur et la largeur de la boîte à réaliser moins 1- à 4 millimètres environ. Ces deux cadres métalliques présentent une interface vide dans laque le peut coulisser l'élément à soufflets précédemment décrit et une presse. Cette interface doit être au moins égale à la largeur des soufflets pour que ceux-ci puissent se replier complètement sur eux-même lors du formage de la boite mais cette interface ne doit pas entre trop grande pour qu'il n'y ait pas chevauchement des soufflets lors de la mise en forme. C' est pourquoi cette interface sera égale à la largeur des soufflets plus 1 à 4 millimètres environ. Ces deux cadres sont soudés par l'une de leurs deux extrémités sur une plaque métallique qui présente quatre orifices disposés entre les cadres permettant de faire coulisser quatre pistons actionnant dans l'interface du guide une presse destinée à provoquer la formation des soufflets. 30) - Une presse en forme de cadre rectangulaire dont la largeur est égale à celle des soufflets moins 1 à 4 millimètres environ pouvant coulisser dans l'interface des deux cadres du guide précédemment décrit. Cette presse est actionnée, par quatre pistons parallèles et solidaires passant par des orifices ménagés sur la plaque métallique sur laquelle sont soudés les deux cadres du guide. Ces pistons sont mus par un système de commande hydraulique qui est parfaitement connu et qu'il est donc inutile de décrire. 40) - Un butoir mobile horizontalement ou verticalement pouvant ttre placé manuellement ou automatiquement devant l'extrémité du guide de mise en forme situé face à la presse de découpe et de rainurage. Il est destiné à stopper le mouvement de la presse. Selon une variante, pour faciliter encore davantage la formation des soufflets et surtout des angles des soufflets des dispositifs particuliers sont ménagés à l'intérieur des interfaces du guide. Tout d'abord dans deux interfaces parallèles sont disposés des éléments à lamelles rectangulaires rigides, métalliques par exemple. Ces lamelles sont reliées entre elles par des charnières souples en textile, ou en plastique, ou en caoutchouc, ou encore par des charnières métalliques de type connu. La largeur des lamelles est égale à la largeur des soufflets. Leur longue n r est égale à la longueur transversale intérieure du cadre extériexls La longueur du dispositif à lamelles est égale au moins à la hauteur des côtés à soufflets lorsque tous ceux-ci sont dépliés complè- tement. Une extrémité du dispositif à lamelle est liée à la presse coulissant dans le guide, son autre extrémité est liée à 1' extrémité cuvertedu guide. Ces dispositifs à lamelles sont placés dans les interfaces parallèles xcorrespondant à a longueur transversale du cadre et de façon à ce qu'ils soient près du cadre extérieur. Par ailleurs, un élément analogue est placé dans les deux autres inter- faces parallèles selon les mêmes dispositions et caractéristiques sauf en ce qui concerne la longueur des lamelles qui est alors égale à la largeur transversale du cadre extérieur moins deux fois la largeur des soufflets. En outre ces dernières lamelles sont disposées de façon que leurs extrémi- tés soient chacune située à une distance des parois du cadre extérieur, égale à la largeur d'un soufflet. On peut toutefois si le; carton n'est pas trop rigide se contenter d'un seul des deux systèmes décrits ci-dessus0 Selon une deuxième variante, les charnières souples des éléments à lamelles contigus peuvent être réunis par un fil métallique en équerre ce qui améliore encore le bon fonctionnement de l'ensemble. de mise en forme. Dans ce dernier cas le cadre extérieur peut être supprimé. Ces éléments permettent de faciliter encore la formation des soufflets et des angles des soufflets surtout lorsque le carton est asser épais. Bien entendu le rainurage de la ligne de pliage des angles des souffle"' est réalisé de façon qu'il corresponde au système de pliage qui résulte de la position des éléments à lamelles décrits ci-dessus. La présente invention seramieux comprise à l'aide des dessins schéma- tiques annexés donnés à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 représente un plan de rainurage des cotés à soufflets. La figure 2 représente une coupe longitudinale de la forme à rainurer. La figure 3 représente une partie des appareils constituant la machine objet de l'invention. La figure 4 représente une coupe longitudinale du guide de mise en forme. La figure 5 représente une coupe transversale du guide de mise en forme. La figure 6 représente une coupe longitudinale du dispositif à lamelles que l'on dispose dans les interfaces parallèles du guide. La figure 7 représente une coupe transversale du guide muni du dismo- sitif à lamelles. Pour plus de clarté, les liaisons en équerre reliant les charnières correspondantes ne sont pas représentées. Sur la figure 1, les rainures (1) correspondent aux lignes de pliage des soufflets, les rainures (2) aux lignes de pliage des catés verticaux, les rainures (3) aux lignes de pliage des angles des soufflets. Les rainures (3) peuvent aussi être tracées danses sens opposés à ceux figurés sur le dessin (1), elles peuvent aussi titre tracées alternativement dans des sens opposés sur chaque ligne de pliage des c8tés. De toute façon elles sont symétriques par rapport à l'axe (18) du côté médian. Par ailleurs la feuille (6) constituant les côtés verticaux comporte une bande (7) qui est encollée à la sortie de la presse sur la bande (20) selon les dispositifs bien connus dans l'industrie et qu'il est inutile de décrire ici. Sur la figure, 2, on voit que la forme présente un profil légèrement en dents de scie formant des angles (4) pour faciliter le montage de la botte. De m8mc, latb4ma porte des empreintes (5) ayant dessens alternés pour faciliter également le montage. Ces deux dispositions permettent d' effectuer le préformage des soufflets. De même la forme et le sens des empreintes sont tels qu'ils facilitent le pliage des angles des soufflets dans le sens voulu. Sur la figure 3, un carton (6) de préférence compact destiné à former les quatre c6tés à soufflets vient de sortir de la presse à découper et à rainurer avec le rainurage caractéristique décrit ci-dessus. Les deux bandes extrtmes (7) et (20) sont collées selon les procédés et à l'aide des machines connues qu'il est donc inutile de décrire. Ce carton est ensuite présenté éventuellement manuellement en (8) 9eus forme rectangulaire devant le guide de mise en forme 49) et ensuite introduit entièrement dans les interfaces (19) du guide (9). Les détails de construction du guide (9) sont représentés sur les figures 4 et 5 où (15) et (16) désignent respectivement les cadres extérieur et intérieur, tous deux soudés sur la plaque (14), les chiffres (13) et (12) désignent respectivement les.pistons et la presse coulissant dans l'interface (19). L'interface entre les deux cadres est égal à la largeur des soufflets plus 1 à 4 millimètres environ. Le chiffre (17) désigne les orifices par où coulissent les pistons (13) actionnés par un système de commande hydraulique non représenté sur le dessin. (6) désigne un carton placé à l'intérieur du guide pour être comprimé par la presse (12). (10) désigne un carton compact ou ondulé, préencollé sur les bords pour être collé à l'une des extrémités du carton (6). Enfin (11) désigne le butoir destiné à stopper le mouvement du piston(12), Lorsque le carton (6) est complètement introduit dans le guide de mise en forme (9) un catton(10), plein ou ondulé préencollé sur son pourtour destiné à former le fond de la boîte, est mis manuellement ou mécaniquement à l'extrémité ouverte de (9). Ensuite le butoir-(i1) est placé manuellement ou automatiquement devant le carton (6).Le piston est alors actionné pour comprimer la feuille (6) pour provoquer ainsi la formation des soufflets grâce aux rainures disposées comme il est précisé ci-dessus, grâce au préformage entrainé par la forme qui présente un profil longitudinal légèrement en dents de scie et grâce à la largeur de l'interface (19) des deux cadres du guide qui est limitée sensiblement à la largeur des soufflets plus 1 à 4 millimètres environ. Sur l'action du piston (12), la botte est mise en forme et l'extrémité (10) vient se coller sur les rebords des cotés verticaux. La même opération peut être renouvelée pour coller le couvercle de la botte qui est alors préencollé sur un bord seulement. Dans ce tuas, les parties (10) eut (11) sont disposées à quelques centi mètres de l'extrémité du guide pour que l'on puisse mettre un deuxième carton (10) destiné à former le couvercle mobile de l'emballage. Sur la figure 6 sont indiquées les lamelles (21) et les charnières souples (22). Sur la figure 7 sont indiqués les dispositifs à lamelles (23) et (24). Les lamelles du système (23) ont une longueur égale à la longueur transversale intérieure du cadre extérieur (15). Les lamelles du systèms (24) ont une longueur égale à la largeur transversale intérieure du cadre extérieur (15) moins deux fois la largeur des soufflets. Leurs extrémités sont situées à une distance du cadre extérieur (15) égale à la largeur des soufflets. La présente machine peut être utilisée pour faire les paquets-poste et les emballages pour les messageries. Elle permet d'accrottre la cadence de fabrication et, par suite, d'obtenir des prix de revient très faibles pour ces emballages. Eh outre, elle permet d'employer pour les faces planes des paquetsposte et des emballages à soufflets multiples des cartons plats plus épais que ceux utilisés pour les soufflets ou encore des cartons ondulés. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux dispositions décrites et représentéea mais s'étend à toute variante qui ne seraient que des équivalents techniques. E 'r E N D I C A T I O N S 1.- tchine pour fabri-:uer des bottes d'emballage et des paquets-poste extensibles à soufflets multiples comprenant tout-d'abord une partie connue constituée par une presse de découpage et de rainurage et caractérisée en ce qu'elle comprend des parties spéciales à savoir a) - Une forme de découpe et de rainurage montée sur la presse permet tant de couper le carton suivant une feille (6) constituant les quatre cotés verticaux à soufflets et de réaliser le système de rainurage suivant - des rainures (1) parallèles dans lé sens de la longueur de l1élément (6). L'espacement des rainures (1) est égal à la largeur des soufflets. - quatre rainures (2) perpendiculaires aux rainures (1) cotncident avec les quatre angles des cotés à soufflets. - des rainures (3) formant des triangles isocèles dont les cotés égaux font des angles de 450 avec les lignes de pliage (1) des soufflets. La position de ces triangles est caractérisée comme suit Ils sont formés sur toute la hauteur des rainures (2) et ne se chevauchent pas, La base de ces triangles, située face à leur angle de 900, est portée par la ligne de pliage des catés verticaux c'est à dire par les rainures (2). La base de chaque triangle coïncide avec un segment des rainures (2) compris entre 2 rainures (1) distantes de deux fois la largeur des soufflets. En outre, la forme de découpage et rainurage est caractérisée en ce qu'elle comporte des empreintes (5) de sens alterné et une section lon- gitudinale légèrement en dents de scie formant des angles (4) pour assurer un préformage à la feuille (6). b) - Un guide de mise en forme (9) constitué par un ensemble de deux cadres métalliques (15) et (16) de section transversale rectangulaire. Ils sont disposés concentriquement et l'espacement entre-eux est égal à la largeur des soufflets plus 1 a' 4 millimètres environ. Les cadres intérieurs (16) et extérieurs (vis) présentent une longueur à peu près égale à une fois et demie la hauteur de la botte d'emballage à réaliser, lorsque tous ses soufflets sont complètement dépliés. Le cadre intérieur (16) a une longueur et une largeur transversales égales respectivement à la longueur et à la largeur de la botte à réaliser moins 1 à 4 millimètres environ. Ces deux cadres (15) et (16) métalliques sont soudés à l'uoede leur extrémité sur une plaque métallique (14) qui présente quatre orifices (17) ménagés entre les cadres (15) et (16) pour laisser passer les pistons (13) qui actionnent une presse (12). c) - Une presse (12) en forme de cadre rectangulaire dont la largeur est égale à celle des soufflets moins 1 à 4 millimètres environ. Zlle est placée dans l'interface du guide de mise en forme (9) et elle est mue par des pistons (13) eux-nêmes actionnés par'n système de commande hydrauliquco d) - Un buttoir (11) mobile pouvant être placé manuellement ou autema- tiquement, par tout système connu,, devant 11 extrémité du guide de mise en forme (9). La position de ce buttoir peut entre située de O à 50 centimètres environ de l'extrémité ouverte du guide suivant le choix des fabricants. 2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que sont disposés dans les interfaces parallèles du guide (9) des éléments à lamelles (21) rectangulaires rigides, métalliques par exemple, ces lamelles (21) sont reliées entre elles par des charnières (22) souples en textile, ou en plas- tique, ou en caoutchouc ou encore par des charnières métalliques de type connu. La largeur des lamelles (21) est égale à la largeur des soufflets. Leur longueur est égale à la longueur transversale . intérieure du cadre extérieur (15) . La longueur du dispositif à lamelles (23) est au moins égale à la hauteur des côtés à soufflets lorsque tous ceux-ci sont dépliés complètement. Uàe extrémité du dispositif à lamelle (23) est liée à la presse (12), son autre extrémité est liée à l'extrémité ouverte du guide (9). Les dispo- sitifs à lamelles (23) sont placés dans les interfaces parallèles correspondant à la longueur transversale du cadre (15) et de ;façon qu'ilssoient près de ce cadre extérieur (15)., Par ailleurs des éléments à lamelles (24) analogues à ceux décrits ci-dessus sont placés dans deux autres interfaces parallèles selon les mêmes caractéristiques, sauf en ce qui concerne la longueur des lamelles (21) qui est alors égale à la largeur transversale intérieure du cadre extérieur (15) moins deux fois la largeur des soufflets. En outre ces dernières lamelles (24) sont disposées de façon que leurs extrémités soient chacune situées à une distance des parois du cadre extérieur (15) égale à la largeur d'un soufflet. On peut toutefois, si le carton n'est pas très épais, utiliser un seul des deux systèmes décrits ci-dessus. 3.- Illachine selon la revendication 2, caractérisée en ce que les charnières des éléments à lamelles contigus c'est à dire (23) et (24), sont reliés par un fil métallique en équerre. 4; archine selon la revendication n03, caractérisée en ce que le cadre extérieur 15 est supprimé.