Brevet FR2563493A1 — publié le 19851031

*1 La présente invention concerne une machine à en- cartonner opérant par repliage de cartons autour de paquets d'objets préformés, par exemple, de paquets de bouteilles, de pots ou d'autres récipients analogues. On connaît déjà des machines à encartonner à fonc- tionnement automatique dans lesquelles les objets à encar- tonner arrivent en provenance d'une ligne de transport à ac- cumulation, sont subdivisés en paquets formés chacun d'un nombre désiré de files et de rangées d'objets, pour poursui- vre ensuite leur avance, ainsi subdivisés en paquets conve- nablement espacés, et en mouvement continu sur une ligne d'avancement alignée sur la ligne de transport à accumula- tion, le long de laquelle ligne d'avancement sont disposes successivement divers postes de travail dans lesquels s'ef- fectuent les diverses opérations: d'insertion d'un carton sous chaque paquet, en partant de cartons préalablement dé- coupés à-plat et prélevés dans un magasin; de pliage des pans du carton, pour le repliage de ce dernier autour du pa- quet; et de pliage et d'encollage des rabats du carton pour obtenir finalement un carton fermé qui enferme entièrement le paquet d'objets et est prés pour l'expédition. On fait avancer les paquets d'objets espacés les uns des autres à travers les postes de travail suivants, généralement dans un premier trajet au moyen d'un transpor- teur à chaines à barres de poussée transversales à un pas pré-établi et, dans un second trajet, par un transporteur à fourches, les fourches agissant sur le côté arrière des pa- quets déjà partiellement enveloppés par leurs cartons res- pectifs. Dans ces machines à encartonner, on se heurte à certaines difficultés dans le poste dans lequel les cartons individuels doivent être insérés sous les paquets indivi- duels d'objets Ce poste se trouve normalement à l'extré- mité du transporteur à chaînes à barres de poussée trans- versales le carton prédécoupé à plat prélevé dans le maga- sin de cartons, est poussé par des organes pousseurs appro- priés, dans une direction transversale par rapport à la li- gne d'avancement des paquets et, avant de s'insérer sous le paquet correspondant par une partie horizontale, une autre partie du carton est redressée à 90 vers le haut, de sorte que cette partie pliée verticale du carton, lorsque ce dernier est inséré sous le paquet d'objets, vient refermer la face avant du paquet (dans le sens de son avance). Natu- rellement dans cet état, la partie horizontale du carton déborde en arrière de la base du paquet d'objets par le pan qui doit fermer ensuite la face arrière du paquet après le pliage, de même que la partie verticale du carton déborde au-dessus du paquet par le pan qui, ensuite, apres le plia- ge, doit recouvrir la face supérieure du paquet. Sur les deux côtés du paquet, le carton qui vient d'être inséré au* dessous de ce paquet, déborde du paquet par des rabats qui, après le pliage consécutif, doivent recouvrir latéralement le paquet d'objets, Or, pendant l'insertion de la partie horizontale sous le paquet, la partie verticale du carton pose des pro- blêmes d'interférence avec les barres de poussée des paquets et, plus précisément, avec les chaînes latérales qui sou- tiennent lesdites barres, de sorte que l'insertion du carton dans le sens transversal à la ligne d'avancement, doit se produire à l'extrémité du transporteur à chaînes, o ce der- nier est dévié vers le haut, de façon à éviter ladite in- terférence. En outre, la partie horizontale du carton et, en particulier, sa partie qui déborde en arrière au-delà de la base du paquet correspondant, détermine un notable al- longement du pas entre les barres de poussée du transporteur à chaînes si l'on veut éviter les interférences entre les cartons insérés ensuite sous les paquets d'objets en cours d'avancement. Il est évident que cette circonstance limite nota- blement la productivité des machines à encartonner déjà - connues. Le but de la présente invention est donc de réali- ser une machine a encartonner du type mentionné plus haut qui permette un notable accroissement de la productivité à l'aide de mesures faciles à mettre en oeuvre et sans que l'on n'ait à modifier les organes travaillant affectés aux diverses opérations successives ce qui doit permettre de réduire le nombre de maohines installées dans un service d'emballage et d'expédition et de réduire de la même façon la main d'oeuvre de contrôle. Selon l'invention, pour atteindre ce but, on a imaginé de réduire le pas entre les paquets d'objets qui avancent en faisant superposer temporairement et partielle- ment les cartons pendant l'insertion, c'est-a-dire en com- mençant l'insertion d'un carton suivant au-dessus du pan arrière de la partie horizontale du carton précédent, en ti- rant parti pour cette opération de l'espace libre compris entre la barre de poussée du paquet précédent et l'avant du paquet suivant Ce principe est mis en oeuvre dans la machine à encartonner selon l'invention qui est caractérisée en ce qu'au niveau du poste d'insertion des cartons, les paquets d'objets sont poussés le long de la ligne d'avancement au moyen de barres transversales supportées en porte-a-faux par des chaîines de transport disposées d'un seul côté de cette ligne, en ce que, dans le poste d'insertion, sont prévus un plan mobile de glissement des paquets d'objets, qui peut être soulevé et abaissé et, latéralement a ce plan de glissement, sur le côté opposé auxdites chaînes de trans- port, un guide latéral positionné à un niveau inférieur à celui du plan de glissement et en ce que, en amont de ce gui- de latéral, par rapport au sens d'avancement des paquets, il est prévu un organe presseur latéral qui peut être comman- dé pour abaisser le bord latéral arrière correspondant de la partie horizontale des cartons pour l'introduire sous ce gui- de latéral, le plan d'insertion des parties horizontales des cartons dans la direction transversale à la ligne d'a- vancement se trouvant à un niveau supérieur à celui dudit guide latéral et inférieur à celui du plan de glissement des paquets placé en position soulevee. Les mouvements de l'organe presseur et du mêcanis- me de commande du soulèvement et de l'abaissement du plan de glissement sont naturellement convenablement synchroni- sés entre eux et avec les mouvements d'avancement des bar- res de poussée des paquets d'objets et des organes pousseurs des cartons de manière que le bord latéral arrière de la par- tie horizontale des cartons insérés soit abaissé en temps utile pour s'introduire au-dessous du guide latéral, que le plan de glissement soit soulevé peu avant qu'un nouveau car- ton ne soit poussé sur la ligne d'avancement des paquets d'objets et que cette opération d'insertion du carton com- mence dès que la barre de poussée du paquet précédent a fran- chi ledit plan de glissement mobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexes, donnés uniquement à titre d'exemple, - la Fig. 1 représente schématiquement en perspec- tive l'ensemble dé la machine à encartonner; - les Fig. 2 et 3 représentent schématiquement, en vue de côté et en vue en plan respectivement, le poste d'in- sertion des cartons dans une première phase de travail; - les Fig. 4 et 5 ainsi que les Fig. 6 et 7 re- présentent, de la même façon que les Fig. 2 et 3, le même poste d'insertion dans deux autres phases de travail; et - la Fig. 8 est une vue schématique en coupe selon la ligne VIII-VIII de la Fig. 5. On se reportera tout d'abord à la Fig. l, sur la- quelle on a représenté schématiquement l'ensemble de la ma- chine à encartonner avec ses divers postes de travail. En particulier, on distingue: une ligne de transport à accu- mulation A, sur laquelle les objets avancent en files paral- lèles juxtaposées, un poste B de subdivision en paquets indi- viduels espacés dont chacun est formé d'un nombre donné de rangées (dans le cas considéré, il est prévu trois files pa- rallèles et trois rangées d'objets dans chaque paquet); un poste C d'insertion des cartons prédécoupés, et des pos- tes D, E et F de pliage et d'encollage des cartons en vue de leur fermeture autour de chaque paquet d'objet. La présente invention concerne plus particulière- ment le poste C d'insertion des cartons tandis que les au- tres postes de la machine sont connus en soi et ne seront donc pas décrits en détail. Dans le poste C, les paquets individuels d'objets avancent le long d'une ligne d'avancement alignée sur la ligne de transport et d'accumulation A, sous l'action d'un transporteur à chaînes, muni de barres de poussée convena- blement espacées, désigné dans son ensemble par 11. Les différents cartons 12 sont prélevés, d'une fa- çon qui n'est pas représentée spécialement et qui est con- nue en soi, dans un magasin 13 de cartons à plat et, au moyen d'organes pousseurs 14, ils sont poussés transversalement par rapport à la direction d'avancement des paquets 10 pour s'insérer par une partie horizontale 15 au-dessous de cha- que paquet tandis qu'une partie 16 de ces cartons, préala- blement redressée à 90 vers le haut par un organe plieur 17 approprié, se dispose verticalement devant le paquet cor- respondant. Ce mode de fonctionnement général, ainsi que les organes qui le mettent en oeuvre, sont connus en soi, de sorte que, dans la suite, on ne décrira en détail que les parties et leur fonctionnement qui distinguent la machine selon l'invention de la technique connue. Sur la Fig. 3, on a représenté un carton 12 à plat, destiné à être dressé ou replié autour d'un paquet 10. Ce carton 12 est prédécoupé et présente des lignes de pliage préalablement tracées qui délimitent les zones suivantes: dans la partie 15, un fond a, un pan arrière b, deux rabats c et i d'un côté et deux rabats e et f du côté opposé et, dans la partie 16 un pan supérieur 9, un pan avant h. deux rabats i et k d'un côté, deux rabats 1 et m du côté opposé, et une languette de fermeture n (ces indications se rappor- tent à la position des différentes zones lorsque le carton 12 enveloppe entièrement un paquet 10 d'objets). Le transporteur à barres de poussée Il utilisé dans le poste C d'insertion des cartons est du type à deux chaines 18, 19 disposées avec un certain écartement mutuel, dans des plans verticaux parallèles situés tous deux d'un même côté de la ligne d'avancement des paquets 10. Sur les Fig. 2 à 7, le sens de l'avancement va de la droite vers la gauche et les deux chaînes 18 et 19 se trouvent à droite de la ligne d'avancement. Des paires appropriées de rouleaux de renvoi 20, 21, 22 et 23 guident les chaînes selon un cir- cuit en boucle fermée, qui comprend un trajet horizontal actif situé en bas et un trajet horizontal de retour situé en haut. Les chaînes 18, 19 portent à des distances régu- lières des barres de poussée 24 disposées en porte-à-faux, lesquelles barres sont disposées transversalement à la li- gne d'avancement et pénètrent sur le parcours des paquets 10 d'objets, de sorte que chaque barre 24 pousse un paquet lO vers l'avant, en prélevant les paquets sur un transporteur à fourches 25 placé en amont. De cette façon dans le poste lO d'insertion des cartons le côté situé à gauche de la ligne d'avancement des paquets est libre et non obstrué, de sorte qu'il est possi- ble d'effectuer l'insertion librement par la gauche, au moyen des organes pousseurs 14 (voir Fig.3). Dans le poste C, est prévu un plan mobile 26 de glissement des paquets 10, lequel plan peut être soulevé dans une position légèrement inclinée vers le haut dans le sens de l'avancement et peut être abaissé dans une position à peu près horizontale. A cet effet, le plan 26 est porté à l'arrière par un levier coudé 27 (Fig.2) articulé en 28, le- quel levier 27 est relié par l'intermédiaire d'une bielle 29, à un levier 30 à deux bras articulé en 31 et dont l'ex- 2563 493 trémité est engagée dans une rainure excentrique 32 d'une ca- me 33 fixée a un arbre 34. Il est évident que la rotation de l'arbre 34, avec sa came 33, détermine des mouvements oscillatoires, du levier coudé 27 et, par conséquent, du plan de glissement 26 autour du pivot 28 Latéralement au plan de glissement 26 (à gauche par rapport a la direction d'avancement), est prévu un orga- ne presseur 35 porté par un bras courbe 36 qui est monté ro- tatif dans un support 37 et est solidaire d'un autre bras 38. Ce dernier bras 38 est relié, par l'intermédiaire d'une ti- ge 39, à un levier 40 solidaire d'un arbre 41 qui tourne dans des supports 42, 43. A l'autre extrémité de l'arbre 41, est monté solidairement un levier 44 qui est en prise par son extrémité libre dans une rainure excentrique 45 d'une came 46 fixée elle aussi sur l'arbre 34. La rotation de l'ar- bre 34 et de la came 46 provoque donc, en synchronisme avec les mouvements de soulèvement et d'abaissement du plan de glissement 26, également des mouvements de soulèvement et d'abaissement de l'organe presseur 35. Il convient de remarquer que le plan de glissement 26 présente, sur le côté d'introduction des cartons, un bord 47 légèrement plié vers le haut, dont la fonction sera ex- pliquée dans la suite (voir Fig.8). Egalement latéralement au plan de glissement 26, à gauche par rapport au sens d'avancement des paquets et en aval de l'organe presseur 35, est prévu un guide latéral 48 incliné vers le bas (voir Fig.8), le bord supérieur de ce guide se trouvant à un niveau légèrement inférieur à celui du plan de glissement 26. Ce guide latéral 48 est fixé et porté par un support représenté schématiquement sur la Fig.8 et indiqué en 49. Dans le sens de l'avancement, le guide 48 se prolonge au-delà du plan de glissement mobile 26 et sa fonction sera expliquée plus clairement dans la suite. Les cartons 12 prélevés dans la pile 13 et que l'on fait avancer transversalement à la ligne d'avancement A des paquets 10 au moyen des organes de poussée 14, glissent sur des barres de guidage 50 qui se terminent à proximité du guide latéral 48 et, respectivement de l'organe presseur 35. Enfin, en 51, on a désigné un transporteur à chai- nes, aligné sur le plan de glissement 26, sur lequel les paquets 10 à demi enveloppés par les cartons 12 correspon- dants sont poussés par les barres 24 du transporteur 11, ce transporteur 51 ayant pour fonction d'introduire les paquets dans les postes de travail suivants D, E et F. On décrira maintenant le fonctionnement du poste C d'insertion des cartons de la machine à encartonner selon l'invention. Les paquets 10 d'objets déjà espacés à l'arrivée, qui sont acheminés par le transporteur à fourches 35, sont pris pour être ultérieurement poussés par les barres 25 en porte-a-faux du transporteur 11. Ces barres en porte-a-faux 24 poussent les paquets 10, tout d'abord sur le plan de glis- sement 26 puis, ensuite, sur le transporteur 51. Sur les Fig. 2 et 3, on a représenté la situation dans laquelle un paquet 10 se trouve encore sur le transpor- teur 25, un autre paquet vient d'arriver sur le plan de glis- sement 26 et un troisième paquet, situé plus encavant, déjà à demi enveloppé par un carton, est sur le point d'être trans- féré sur le transporteur 51. Dans cette situation, le plan de glissement 26 est abaissé et se trouve dans une position pratiquement horizontale, et l'organe presseur 35 est éga- lement abaissé. Il convient de remarquer que le carton à de- mi replié autour du paquet qui est sur le point d'être trans- féré sur le transporteur 51 présente sa partie horizontale avec le pan b inséré sous le plan de glissement 26 et son rabat latéral arrière d plié sous le guide latéral, ainsi que ceci est clairement visible sur les Fig. 2 et 3. Sur la Fig. 3, on peut également voir un nouveau carton 12, encore étendu à plat, qui est poussé par les or- ganes pousseurs 14 sur les barres de guidage 50 et qui -est destiné à envelopper le paquet suivant, c'est-a-dire celui qui, dans cette situation, vient d'arriver sur le plan de glissement 26. Ce nouveau carton 12 est sur le point d'être plié au moyen de l'organe plieur 27 pour amener sa partie 16 dans la position verticale comme représenté sur la Fig.5. Les Fig. 4, 5 et 8 représentent une situation qui fait suite à celle représentée sur les Fig. 2 et 3, c'est-à- dire, la phase initiale d'insertion du nouveau carton qui est encore étalé à plat sur la Fig. 3. Dans cette situation, les trois paquets sont avancés d'une certaine distance sous l'action des barres de poussée en porte-à-faux 24. Le plan de glissement 26 et également l'organe presseur 25 sont sou- levés. Dés que la barre de poussée en porte-à-faux 24, qui agit sur le premier situé à gauche sur les figures est placé au-delà de la trajectoire d insertion de la partie verticale 16 du nouveau carton 12, ce nouveau carton, poussé par les organes pousseurs 14 et dont la partie 16 est déjà en posi- tion verticale, s'introduit par sa partie horizontale 15 au- dessous du plan de glissement 26 soulevé, cette partie ho- rizontale 15 du nouveau carton étant guidée au-dessus du guide latéral 48 qui maintient abaissé le rabat latéral ar- rière d du carton précédent. Cette insertion est également facilitée par le bord incliné 47 du plan de glissement 26, lequel bord constitue une entrée favorisant l'insertion cor- recte, ainsi qu'on l'a clairement représenté sur la Fig 8. Le nouveau paquet 10 d'objets destiné à être enveloppé par ce nouveau carton qui est en phase d'insertion, se trouve sur le plan de glissement 26 soulevé. Il apparait clairement que, de cette façon, on évi- te toute interférence entre le nouveau carton sur le point d'être inséré, le transporteur 11 muni de ses barres en por- te-à-faux 24, les paquets d'objets et le carton précédent, cependant qu'il subsiste une superposition temporaire partiel- le entre les parties horizontales du carton précedent et du nouveau carton. Grâce à cette superposition, c'est-à-dire grace au fait que le nouveau carton peut être inséré sur la ligne d'avancement des paquets d'objets avant même que la partie horizontale du carton précédent n'ait laissé entière- ment libre l'espace d'introduction, il est devenu possible de réduire le pas entre les paquets d'objets avançant et d'augmenter en conséquence la productivité de la machine, à égalité de vitesse d'avance des paquets En pratique, on a constaté qu'avec les caractéris- tiques selon l'invention, la réduction du pas entre les bar- res de poussée en porte-à-faux 24 peut représenter 50 à 80 % de celui des dispositifs connus, ce qui correspond, à éga- lité de vitesse linéaire, à un accroissement de 50 à 80 % de la productivité de la machine. En outre, grâce au fait que les cartons, dont la partie est repliée à la verticale, peuvent être insérés sur la ligne d'avancement à un moment o ils se trouvent dans la zone du transporteur muni des barres de poussée en porte-à-faux, c'est-à-dire insérés en- tre les barres en porte-a-faux consécutives, on obtient que tous les pas de la machine, depuis le poste B jusqu'à la sortie, sont égaux, de sorte que tous les paquets avancent à une vitesse constante et peuvent supporter facilement l'accroissement de productivité obtenu par l'introduction des cartons en superposition mutuelle partielle temporaire. Pour revenir maintenant à la description du fonc- tionnement on a représenté sur les Fig. 6 et 7 une autre phase qui fait suite à celle représentée sur les Fig.4, 5 et 8. En effet, dans cette phase, le plan de glissement 26 est à nouveau abaissé, le nouveau carton est entièrement inséré et le nouveau paquet d'objets correspondant s'est mis en appui par sa face frontale avant contre la partie ver- ticale 16 de ce nouveau carton. Dans cette situation, le rabat latéral arrière d du nouveau carton passe sous l'or- gane presseuP 35 et en s'abaissant, ce dernier abaisse ce rabat d de manière à le préparer à passer au-dessous du gui- de latéral 48. Sur la Fig. 7, on peut voir, après l'insertion complète du nouveau carton sur la ligne d'avancement, il sub- siste entre ce nouveau carton et le carton précédent un es- pace indiqué par "x", certes petit, mais qui est l'espace strictement nécessaire pour l'exécution des phases suivantes de pliage et de fermeture des cartons, Après le retrait des organes pousseurs 14 et le rabattement de l'organe plieur 17, on se retrouve dans la situation représentée sur les Fig. 2 et 3 et un nouveau cy- cle d'insertion d'un carton peut commencer. Sur les dessins, on a omis de représenter les moyens de motorisation des divers transporteurs et des or- ganes mobiles Il est clair que ces moyens de motorisation et de synchronisation mutuelle des divers mouvements néces- saires pour assurer une phase de travail décrite ci-dessus, peuvent être facilement réalisés par l'homme de l'art et ne demandent donc pas à être représentés ni décrits en dé- tail. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Machihe à encartonner opérant par repliage de cartons autour de paquets d'objets préformés, par exemple, autour de paquets-de bouteilles, de pots et de récipients analogues, comprenant une ligne de transport à accumulation destinée à acheminer les objets en une pluralité de files parallèles, un poste de formation de paquets d'objets espa- cés mutuellement d'un pas pré-établi, une ligne d'avancement des paquets ainsi formés, alignée sur ladite ligne de trans- port à accumulation et servant à introduire les paquets suc- cessivement dans un poste d'insertion de cartons prédécoupés et dans des postes de pliage, d'encollage et de fermeture des cartons autour des paquets, cependant qu'il est prévu, laté- ralement au poste d'insertion des cartons, des organes pous- seurs servant à pousser les cartons individuellement, après pliage préalable d'une partie de ces cartons qui fait passer cette partie d'une position étalée à plat à une position verticale, sur la ligne d'avancement des paquets, par un mou- vement transversal par rapport à la direction d'avancement des paquets, de manière à placer chaque carton avec sa par- tie verticale devant la face frontale du paquet correspon- dant et avec sa partie horizontale au-dessous du paquet, la- dite partie horizontale du carton se prolongeant vers l'ar- rière au-delàa de la base du paquet par un pan destiné à re- couvrir la face arrière du paquet, et avec des rabats laté- raux destinés à refermer le paquet latéralement, caractéri- sée en ce que, dans le poste (C) d'insertion des cartons, sont prévus un transporteur à chaînes (11) comprenant des chaînes (18, 19) disposées dans des plans parallèles et si- tuées d'un même côté de la ligne d'avancement et qui portent en porte-afaux des barres de poussée transversales (24), un plan de glissement (26) sur lequel les paquets peuvent glisser et qui peut être soulevé et abaissé et, sur le côté qui est à l'opposé du transporteur à chaînes (11l), un gui- de latéral (50) positionné à un niveau inférieur à celui du plan de glissement (26) et, en amont de ce guide, par rap- port au sens de l'avancement des paquets, un organe presseur latéral (35) qui peut être abaissé et soulevé, et qui est destiné à agir sur le rabat latéral arrière (d) correspon- dant de la partie horizontale des cartons pour abaisser ce rabat et l'introduire au-dessous du guide latéral, le plan dans lequel les parties horizontales des cartons sont insé- rées, dans une direction transversale à la ligne d'a- vancement des paquets (10) se trouvant à un niveau supérieur- à celui du guide latéral et inférieur à celui du plan de glissement (26) à l'état soulevé. 2 - Machine selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que le guide latéral est incliné et présente son bord haut à proximité de la ligne d'avancement et parallèle à cette ligne 3 - Machine selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que le bord du plan de glissement (26) qui est di- rigé vers le plan d'insertion des cartons est incliné vers le haut. 4 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le plan de glissement (26) peut osciller autour d'un axe transversal à la ligne d'avancement d e s paquets qui est situé en arrière par rapport à la direction d'avance- ment. - Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'il est prévu une tringlerie (27, 2S, 29, 30, 31) de commande de l'oscillation du plan de glissement (26), com- mandée par une came (32, 33). 6 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe presseur latéral (35) est porté par un bras oscillant (36) dont le mouvement d'oscillation est com- mandé par une came (45, 46). 7 - Machine selon les revendications 5 et 6, ca- ractérisée en ce que les cames (32, 33; 45, 46) de comman- de de!'oscillation du plan de glissement (26) et du bras (36) qui porte l'organe presseur (35) sont montées sur un arbre commun (34).