Brevet FR2579135A1 — publié le 19860926

Nouvelle machine pour façonner les soufflets et les angles des soufflets dans des feuilles en carton ou en papier CHANDELLIER Antoine LELIEVRE Annie La présente invention concerne une nouvelle machine destinée à effectuer le façonnage des soufflets et surtout des angles des soufflets dans des feuilles en carton ou en papier utilisées pour la réalisation des parties verticales des emballages extensibles qui ont fait l'objet d'une demande de brevet français dépose le 30 juin 1983 sous le numéro d'enregistrement 83 - 11.045. Il est rappelé que ces emballages comprennent, dans une de leurs versions les plus intéressantes, des parties supérieure et inférieure en carton compact ou ondulé. Les quatre côtés verticaux sont en carton rigide ou ondulé, munis de plusieurs soufflets de faible largeur. Les côtés verticaux à soufflets peuvent être réalisés par la machine décrite et revendiquée dans la demande de brevet français nO 84.00554. Les opérations de fabrication de l'emballage comprennent alors 10) Un rainurage de la feuille de carton compact ou ondulé destiné à constituer sa partie verticale suivant une ligne en dents de scie à chaque angle selon des dispositions prévues dans le brevet précité. Ce-rainurage est assuré au moyen de toute presse utilisée actuellement pour faire des empreintes sur le carton compact ou ondulé.Cette opération est destinée à faciliter la formation des soufflets et des angles des soufflets. 20) Le collage entre elles des extrémités des éléments verticaux. 30) La mise en forme définitive des soufflets et des angles des soufflets dans un appareil dénommé "guide de mise en forme". 40) Le collage du fond et du couvercle aux extrémités des quatre côtés verticaux. Ces opérations sont décrites en détail et revendiquées dans la demande de brevet français nO 84.00554. Or il est apparu que le guide de mise en forme des soufflets et des angles des soufflets peut être avantageusement remplacé par une autre machine qui peut d'ailleurs traiter aussi bien le carton ondulé que le carton compact et même le papier. La machine selon la présente invention est caractérisée en ce qu'elle comprend l'ensemble des dispositifs décrits ci-après 10) Un premier dispositif comportant a) Un treillis constitué par des barres métalliques rectilignes et de même longueur, toutes articulées entre elles en leur point de rencontre que l'on désignera par la suite par le mot "sommet" Ce treillis est formé par plusieurs losanges disposés les uns à la suite des autres, deux sommets opposés de chaque losange étant chacun relié et articulé avec un sommet du losange contigu, les deux autres sommets restant libres par rapport aux autres losanges du treillis. On a donc un ensemble de losanges.symétriquespar rapport à un axe rectiligne reliant les sommets communs à deux losanges contigus. Par la suite on appellera, du fait de leur positionnement - articulations latérales celles qui ne sont pas liées aux autres losanges, - articulations médianes, ou centrales, celles qui sont communes à deux losanges contigus. b) Des tiges métalliques rectilignes, de section transversale circulaire, prolongent les articulations-charnières placées à chaque angle des losanges. Ces tiges ont une longueur au moins égale à la longueur de l'élément cartonné que l'on veut plier. Par la suite on appellera - tiges latérales celles prolongeant les articulations-charnières latérales, - tiges médianes ou centrales celles prolongeant les articulations mé- e dianes. c) Des barres métalliques parallèles munies de fentes longitudinales dans lesquelles peuvent coulisser les tiges précédemment décrites, sauf les tiges extrêmes qui sont fixées respectivement l'une sur les barres en question, l'autre sur une plaque dépendant d'un vérin que l'on peut animer d'un mouvement rectiligne alternatif. d) Des lamelles métalliques destinées à provoquer la formation des soufflets dans des feuilles de carton ondulé, ou de carton compact ou même en papier. Ces lamelles ont une forme en plan rectangulaire. Leur extrémité a une épaisseur comprise entre 1,5 et 3 millimètres environ selon l'épaisseur du carton à plier. Leur longueur est au moins égale à celle de l'élément en carton à ouvrager. Elles sont montées sur les tiges latérales. Chaque lamelle a une articulation-charnière fixée sur une tige latérale et une partie coulissante sur la tige latérale opposée. La partie coulissante peut être constituée par une structure métallique présentant la forme de la lettre "U". La largeur des lamelles, au-delà de leur articulation sur la tige latérale, est égale sensiblement à la largeur des soufflets de la boîte à façonner.Toutes les extrémités des lamelles et leurs articulations sont situées du même côté. 20) Un deuxième dispositif, identique au premier, est placé parallèlement à celui-ci et de façon que, lorsque les losanges sont à demi dépliés a) Les extrémités des lamelles des deux dispositifs opposés soient situées dans un même plan perpendiculaire au plan des lamelles. En outre, l'espacement des lamelles d'un même dispositif doit être, dans cette position, égale à deux fois la largeur des soufflets de la boîte à façonner. b) Les lamelles d'un même dispositif soient disposées dans des plans médians par rapport aux lamelles du dispositif opposé. Ces dispositions permettent d'avoir un espace vide important entre les dispositifs opposés lorsque les losanges sont complètement dépliés ce qui est nécessaire pour effectuer aisément la mise en place du carton entre les deux dispositifs opposés et son retrait en fin d'opération de pliage. - Dans ces conditions, lorsque l'on dispose entre les deux dispositifs précédemment définis une feuille de carton ondulé, ou compact, préalablement rainuré comme il est indiqué dans la demande de brevet français enregistré sous le numéro 84.00554, et lorsque l'on exerce une pression en même temps sur les têtes des deux dispositifs déformables, les extrémités des lamelles décrivent une trajectoire composée résultant de deux mouvements perpendiculaires en eux, ce qui permet de provoquer très facilement, et sans déchirures du carton, la formation des soufflets. Après cette opération de pliage mécanisée, les extrémités latérales des éléments cartonnés sont collées manuellement ou mécaniquement suivant tous les procédés connus qu'il est donc inutile de décrire ici. 30) Un troisième dispositif destiné à permettre la formation des angles des soufflets. Ce dispositif comprend les éléments suivants disposés en rectangle a) 'Deux éléments parallèles en eux, constitués par des dispositifs métalliques à losanges déformables identiques au premier dispositif décrit dans la présente demande. Ces deux éléments ont une longueur au moins égale à celle de la largeur de la boîte à façonner. b) Deux éléments parallèles entre eux constitués également par un dispositif métallique déformable identique au premier dispositif. Les lamelles de ces deux derniers éléments ont une longueur égale à la longueur de la botte à façonner moins deux fois la largeur des soufflets et moins encore quelques millimètres pour assurer le jeu des éléments en mouvement. Les axes de symétrie transversaux de ces quatre éléments passent par le point de rencontre des médianes du rectangle qu'ils forment. Les articulations-charnières de tête de ces quatre éléments sont reliées à une plaque dépendant d'un vérin pouvant être animé d'un mouvement rectiligne alternatif. Les articulations extrêmes opposées sont reliées aux barres dans lesquelles coulissent les autres articulations. Par ailleurs, les quatre éléments précédents sont disposés de façon à ce que, lorsque les losanges sont à demi-dépliés, les extrémités des lames soient situées dans des plans déterminés par les côtés de la boîte à façonner lorsque tous les soufflets sont entièrement dépliés. Le façonnage des angles des soufflets s'opère dès lors comme suit - après avoir collé les extrémités de l'élément rectangulaire cartonné préalablement plié moyennant l'action des premier et deuxième dispositifs précédemment décrits, on obtient un cadre rectangulaire grâce aux rainures verticales effectuées par la forme décrite dans la demande de brevet nO 84.00554. On met alors ce cadre à l'intérieur du troisième dispositif. Les mouvements synchronisés des lamelles et leur structure différente aux extrémités provoquent aisément la formation des angles des soufflets. Selon une variante, le troisième dispositif, qui sera désormais appelé système. "extérieur" est complété par un système dit "intérieur" placé en rectangle à l'intérieur du troisième dispositif. Ce système intérieur est caractérisé en ce qu'il comporte quatre éléments chacun placé en face d'un angle du cadre en carton que l'on veut façonner. Chaque élément est constitué par un treillis métallique déformable semblable à celui du premier dispositif mais il en diffère toutefois car a) Les lamelles ont une articulation fixée sur une tige médiane et en outre non plus latérale. Elles ont ides orifices coulissant le long d'une barre parallèle au sens de va-et-vient des losanges déformables. b) Les lamelles du système intérieur présentent en plan une forme en équerre et leurs extrémités coïncident avec les angles du cadre à façon ner du début de l'opération de pliage à la fin. c) Des vérins intérieurs alternatifs permettent de ramener les quatre éléments du système intérieur vers le centre du rectangle pour permettre le retrait des cadres après façonnage. Dans ces conditions de montage, la déformation du système intérieur provoque le déplacement rectiligne des extrémités de ses lamelles. Les têtes des systèmes extérieurs et intérieurs sont reliées à un même vérin extérieur à la machine. - Bien entendu les articulations extremes du système intérieur sont également fixées les unes sur une barre dans laquelle coulissent les tiges, les autres sur une plaque actionnée par le vérin extérieur précité. Les systèmes extérieur et intérieur sont disposés l'un par rapport à l'autre de façon que les lamelles d'un système soient toujours à mi distance des lamelles de l'autre système. La déformation de ces ensembles provoque très aisément la formation des angles des soufflets lorsque le carton est ondulé, ou compact, préalablement rainuré, ou même non rainuré. L'invention sera mieux comprise par la description ci-après faite en se référant aux schémas annexés annexés à titre d'exemples non limitatifs sur lesquels - les figures 1 et 2 sont des vues en perspective et en coupe de la. boîte dont on veut construire la partie verticale à soufflets en employant la machine objet de l'invention - la figure 3 représente un plan de rainurage des côtés à soufflets conformément à ce qui est décrit et revendiqué dans la demande de brevet français nO 84.00554 - la figure 4 montre une vue de côté des premier et deuxième dispositifs - la figure 5 montre une vue en plan des premier et deuxième dispositifs - la figure 6 montre une vue en plan du troisième dispositif - la figure 7 montre une vue en coupe partielle de la variante - la figure 8 montre une vue en plan de la.variante. Les figures 1 et 2-représentent les soufflets (1) de la partie latérale de la boîte. Cette partie est collée aux points (2) sur les parties supérieures et inférieures. La figure 3 représente les rainures (3) correspondant aux lignes de pliage des soufflets, les rainures (4) aux lignes de pliage des angles des côtés lateraux de la boîte et les rainures (5) aux lignes de pliage des angles des soufflets. Ce rainurage est effectué au moyen de la forme de pression décrite et revendiquée dans la demande de brevet français déposée sous le numéro 84.00554. La figure 4 représente les premier et deuxième dispositifs composés de losanges formés par des barres métalliques (6) de longueur égale. Ces losanges sont disposés les uns à la suite des autres. Les barres (6) sont articulées en tous leurs points de rencontre (7) par où passent des tiges circulaires non visibles sur cette figure, perpendiculaires aux plans des losanges. Les tiges médianes ou centrales, c'est-à-dire les tiges passant par l'axe de symétrie longitudinal de l'ensemble des losanges, prolongent les articulations-charnières (7) et coulissent dans une fente (8) ménagée dans une barre (9). Des lamelles (10) sont articulées sur les tiges latérales, non visibles sur cette figure, et peuvent coulisser sur les tiges latérales opposées, par exemple grâce à une structure de leur extrémité en forme de lettre "U". Quand les dispositifs premier et deuxième sont à demi-dépliés, la distance entre les lamelles voisines d'un même dispositif est égale à deux fois la largeur des soufflets de la boîte à façonner.Cette disposition permet de mettre en place et de retirer facilement le carton. En effet, le dépliement complet des deux dispositifs laisse un espace vide entre eux à l'emplacement de l'élément du carton à ouvrager. Les lamelles (10) du deuxième dispositif sont situées dans des plans passant par les articulations (7) médianes du premier dispositif. Les losanges comportent une articulation extrême non coulissante (11) liée à la barre (9). La largeur des lamelles (10) au-delà des articulations situées près du carton à plier est égale sensiblement à la largeur des soufflets de la boîte à façonner. La référence (12) indique l'emplacement de l'élément cartonné dont les rainures sont exactement en face des lamelles (10) au début de l'opération de pliage et qui le restent pendant toute cette opération grâce à la dynamique des dispositifs. Les dispositifs premier et deuxième sont placés respectivement entre eux de façon à ce que, lorsque les losanges sont à demi-dépliés, les extrémités des lamelles (10) sont sensiblement en contact avec l'élément de carton rainuré (12). Enfin, les têtes des deux dispositifs sont liées à un même vérin non représenté qui permet de donner à ces deux ensembles un mouvement synchronisé. Dans ces conditions, les extrémités des lamelles décrivent une trajectoire colncidant avec celle décrite par les sommets des pliures du carton et l'opération se fait rapidement, avec précision, sans déchirure du carton. La figure 5 représente en plan les dispositifs premier et deuxième. les références (6, 7, 8, 9 et 10) se rapportent aux éléments déjà décrits et définis ci-dessus. Cette figure représente en outre les tiges (13) médianes et latérales. Les losanges sont figurés à demi-dépliés et dans ces conditions les extrémités des lamelles (10) se trouvent sensiblement en contact avec la feuille de carton ou de papier (12) à plier. La figure 6 montre en plan le troisième dispositif. I1 est constitué par quatre éléments placés en rectangle, dont la structure déformable est identique à celle du premier dispositif. Deux éléments (14) parallèles correspondant à la largeur de la boîte à façonner ont des la melles(1pd)nt la longueur est au moins égale à la largeur de ladite boîte. Deux éléments (15) parallèles correspondant à la longueur de la boîte à façonner ont des lamelles(ont la longueur est égale à la longueur de la boîte moins deux fois la largeur des soufflets et moins également quelques millimètres pour assurer le jeu des éléments en mouvement. Les quatre éléments sont disposés de façon à ce que, lorsque les soufflets sont à demi-dépliés, les extrémités des lamelles se trouvent en contact avec la feuille de carton à rainurer L'axe de symétrie transversal de ces quatre éléments passe par le centre de symétrie du rectangle. Les références (6, 7, 8, 9 et 10) se rapportent à des éléments déjà décrits et definis. La figure 7 représente la coupe A - B de la figure 8 relative aux systèmes intérieur et extérieur définis dans la variante. La structure du système extérieur est identique au premier dispositif. Par contre, les lamelles (10) du système intérieur sont articulées sur les tiges centrales (13) et présentent des orifices (16) pouvant coulisser sur une tige (17) parallèle à la barre (9). Les systèmes intérieur et extérieur sont disposés de façon à ce que, lorsque les losanges des deux dispositifs sont à demi-dépliés, les extrémités de leurs lamelles (10) sont en contact avec le carton à plier. En outre, les lamelles d'un système sont à mi distance des la mnl 1 ne nnnnabc ~~~7Da ≅ces~cbnditions, les lamelles (10) du système intérieur décri- vent une trajectoire cette fois rectiligne coincidant exactement avec les pliures des feuilles de carton ou de papier qui restent dans un même plan pendant l'opération de pliage (sommets extérieurs des soufflets). La figure 8 représente la variante en plan. Un élément intérieur est placé dans chaque angle. Sa structure est identique à celle du premier dispositif sauf en ce qui concerne les lamelles (10) qui ont une forme plane en équerre. Le système intérieur est placé de telle sorte que les extrémités des lamelles (10) soient en contact pendant toute l'opération de pliage avec l'élément de carton (12). Des vérins (18) permettent de ramener vers le centre les lamelles (10), ce qui est nécessaire pour mettre en place le carton à plier et le retirer ensuite. Le fonctionnement de la machine objet de la présente demande s'effectue comme suit - on rainure d'abord un élément de carton rectangulaire comme il est précisé dans la demande de brevet français nO 84.00554 et comme il est indiqué sur la figure 3 - on met ensuite cette feuille rainurée entre les dispositifs premier et deuxième. Lorsque l'on provoque la déformation de ces dispositifs, les lamelles (10) situées de part et d'autre du carton (12) entraînent la formation des soufflets. - On colle ensuite manuellement ou autrement les extrémités des éléments du carton venant d'être pliés. On obtient alors un cadre grâce aux rainures verticales (4) prévues dans la demande nO 84.00554. - Dès lors, on met ce cadre soit à l'intérieur du troisième dispositif, soit entre les systèmes extérieur et intérieur de la variante. - Le cadre est disposé de façon à ce que ses rainures soient en face dés lamelles (10). - La déformation de ces ensembles provoque facilement alors la formation des angles des soufflets. - Il est signalé que la variante présente comme avantage essentiel de pouvoir assurer la formation des soufflets et de leurs angles sans que le carton soit au préalable rainuré si celui-ci n'est pas trop épais. La machine selon l'invention permet, en définitive, de former les éléments à soufflets des emballages à hauteur variable définis dans la demande de brevet français nO 83.11.045. Elle peut aussi être utilisée pour former les soufflets et les angles des soufflets de tout autre article en carton ou en papier. La machine peut aussi bien traiter le carton ondulé que le carton compact ou le papier. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits et représentés, mais s'étend à toute variante de formes et dimensions. REVENDICATIONS 1 - Machine pour façonner les soufflets et les angles des soufflets dans des feuilles en carton ondulé ou compact ou en papier utilisées pour les parois latérales des emballages extensibles en carton ou en papier, caractérisée en ce qu'elle comporte I) Un premier dispositif constitué par a) Un treillis formé avec des barres métalliques (6) de même longueur, articulées entre elles en leurs points de rencontre (7). Ce treillis est constitué par un ensemble de losanges disposés les uns à la suite des autres, deux sommets (7) opposés de chaque losange étant chacun relié et articulé avec un sommet du losange contigu ; les deux autres som- mets restant libres par rapport aux autres éléments du treillis. b) Des tiges métalliques rectilignes (13) de section transversale circulaire, prolongent les articulations-charnières (7) montées à chaque sommet des losanges déformables. Ces tiges (13) ont une longueur au moins égale à la longueur de l'élément cartonnéque l'on veut plier. c) Des barres métalliques (9) parallèles entre elles munies de fentes longitudinales (8) dans lesquelles peuvent coulisser les tiges (13), sauf les tiges (13) extrêmes qui sont fixées respectivement les unes sur les barres (9) au niveau de l'articulation (11), les autres sur une plaque dépendant d'un vérin que l'on peut animer d'un mouvement rectiligne alternatif. d) Des lamelles métalliques (10) qui ont en plan une forme rectangulaire. La longueur de ces lamelles (10) est au moins égale à celle de l'élément en carton à ouvrager (12). Ces lamelles sont montées sur des tiges (13) latérales, chaque lamelle (10) a une articulation-charnière (7) fixée sur une tige latérale et une partie coulissant sur la tige latérale opposée. L'extrémité des lamelles (10) et leur articulation sur les tiges latérales sont toutes situées d'un même côté. La partie coulissante est constituée par une structure métallique présentant la forme de la lettre "U". La longueur des lamelles (10) au-delà de leur articulation latérale (7) est égale sensiblement à la largeur des soufflets de la boîte à façonner. II) Un deuxième dispositif, identique au premier, est placé parallèlement à celui-ci et de façon que, lorsque les losanges sont à demidépliés a) Les extrémités des lamelles (10) des deux dispositifs opposés soient situées dans un même plan perpendiculaire au plan des lamelles (10). En outre l'espacement des lamelles d'un même dispositif doit être, dans cette position, égal à deux fois la longueur des soufflets de la boîte à façonner. b) Les lamelles (10) d'un même dispositif soient disposées dans des plans médians par rapport aux lamelles du dispositif opposé. III) Un troisième dispositif comprenant quatre éléments montés en rectangle suivant les dispositions ci-après a) Deux éléments sont parallèles entre eux ; ils sont constitués par des dispositifs à losanges déformables identiques au premier dispositif. - Ces deux éléments/(ont une longueur au moins égale à celle de la largeur de la boîte à façonner. b) Deux élémentsfipaallèles entre eux constitués également par un dispo déformable identique au premier dispositif. Les lamelles de ces deux derniers éléments ont une longueur égale à la longueur de la botte à façonner moins deux fois la largeur des soufflets et moins encore quelques millimètres pour assurer le jeu des éléments en mouvement. Les axes de symétrie transversaux de ces quatre éléments passent par le point de rencontre des médianes du rectangle qu'ils forment. Les articulations-charnières (7) extrêmes et de tête de ces quatre éléments sont reliées à une plaque dépendant d'un vérin. Les articulations (7) extrêmes opposées sont reliées aux barres (9). - Par ailleurs, les quatre éléments précédents sont disposés de façon à ce que, lorsque les losanges sont à demi-dépliés, l'extrémité des lamelles (10) soit située dans les plans déterminés par les côtés de la boîte à façonner lorsque tous les soufflets sont entièrement dépliés. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le troisième dispositif, appelé désormais système "extérieur" est complété par un système dit "intérieur" placé au milieu du premier. Ce système intérieur est caractérisé en ce qu'il comporte a) Quatre éléments déformables, chacun placé en face d'un angle du cadre en carton à façonner. b) Chaque élément comporte un ensemble de losanges dont la structure est la même que celle du premier dispositif. c) Des lamelles qui ont des articulations (7) montées sur une tige médiane (13). En outre, les lamelles présentent des orifices (16) coulissant dans une barre (17) parallèle à la barre (9). d) Les lamelles (10) du système intérieur présentent en plan une forme en équerre. Ce système est placé de façon que l'extrémité de ces lamel les soit en contact avec l'élément de carton (12). e) Des vérins intérieurs (18) alternatifs permettent de ramener les quatre éléments du système intérieur vers le centre du rectangle. f) Les systèmes extérieurs et intérieurs sont disposés par rapport à l'autre de façon que les lamelles d'un système soient toujours à midistance des lamelles de l'autre système. g) Les têtes des systèmes extérieurs et intérieurs sont reliées au même vérin extérieur et les articulations extrêmes et opposées aux têtes des systèmes sont fixées aux barres (9).