Brevet FR2605613A1 — publié le 19880429

- page 1 - La présente invention concerne un dispositif d'empi- lage d'objets plats, notamment de boites imprimées et pliées à plat, comprenant des moyens pour amener les boites sous une pile déjà formée dans une station d'em- pilage comportant au moins une butée avant et un disposi- tif d'équerrage des boites, des moyens pour soutenir l'avant et l'arrière de la pile de boites déjà formée et des moyens pour soutenir l'avant et l'arrière d'une nouvelle boite à empiler. Les dispositifs du genre de celui auquel se rapporte l'invention sont généralement utilisés dans des machines de façonnage du carton ondulé dans lesquelles ils sont placés en fin de machine, juste avant une station de ficelage. Parmi les dispositifs connus, certains sont dits à empilage par dessous, car chaque nouvelle boite impri- mée et pliée est introduite au-dessous du paquet en cours de formation. La partie supérieure du paquet est périodiquement évacuée vers la station de ficelage. Le brevet français n 2 087 732 donne une description des éléments constitutifs d'un dispositif d'empilage de ce genre. Dans le dispositif décrit par le brevet français n 2 087 732, on a cherché à diminuer les problèmes de frottement entre les boites déjà empilées et celles venant de s'empiler par en dessous, ainsi qu'à supprimer la friction pouvant se produire entre les organes de transport et les boites qu'ils amènent au point d'em- pilage. Pour ce faire, on a utilisé un transporteur amenant l'avant de la boite à empiler contre une butée, ledit transporteur étant associé à des galets intercalés entre ses courroies au voisinage de l'avant de la boite à empiler, ainsi qu'à un mécanisme constitué de plusieurs éléments animés d'un mouvement relatif, destiné à soutenir l'arrière du paquet de boites formées - page 2 - tout en autorisant la mise en place, sous le paquet, d'une nouvelle boite, cette nouvelle boite étant à son tour soutenue par lesdits éléments. Un tel dispositif présente toutefois encore de graves inconvénients, car, s'il est évident que lorsque toutes les boites sont empilées, seul un frottement résiduel se produit à l'endroit des galets situés au voisinage de l'avant du paquet, il n'en va pas de même lors de l'empilage d'une nouvelle boite, car la partie supérieure de celle-ci frotte sur une distance relativement importante contre la partie inférieure de la boite se trouvant déjà dans le paquet. La distance du frottement étant représen- tée par la distance existant entre les galets et la partie frontale de la butée avant. Ce frottement, outre le fait qu'il endommage l'impression pouvant se trouver sur les faces de la boite, a un effet désastreux en ce qui concerne le maintien dans leur position pliée des différents flancs de la boite. En effet, ceux-ci viennent d'être encollés et pliés et la colle non encore prise a tendance à se cisailler et à ne plus assurer, par la suite, l'adhérence désirée pour le collage des flancs. De plus lors de l'empilage de boites présentant des découpes irrégulières de leurs flancs ou des ouvertu- res telles qu'ouvertures d'aération, ou ouvertures destinées à la manutention de la boite, il se produit une imbrication non désirable conduisant à un bourrage. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients précités. A cet effet, l'invention, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications, résout le problème consistant à créer un dispositif d'empilage d'objets plats autorisant l'amenée sous une pile déjà formée d'une boite imprimée et pliée, tout en réduisant à l'extrême la distance de frottement entre la boite inférieure de la pile déjà formée et la boite en cours d'arrivée sous la pile. - page 3 - Les avantages obtenus grâce à l'utilisation de cette invention résident essentiellement dans le fait que les boites à empiler ne subissent plus qu'un frotte- ment à leur extrémité, lors de leur amenée sous la pile déjà formée, ce qui permet d'éviter à la fois la détérioration des parties imprimées de la boite et le décollage, par friction, de ses flancs et élimine les risques de bourrage. Un mode d'exécution de l'invention est exposé ci-après à l'aide de dessins dans lesquels: les figures 1 à 5 représentent schématiquement le cycle de fonctionnement du dispositif, la figure 6 est une vue de profil des organes pour supporter l'avant des boites, la figure 7 est une vue de profil des organes pour supporter l'arrière des boites et l'arrière de la pile de boites, la figure 8 est une vue en coupe partielle de l'organe supportant l'avant de la pile des boites, la figure 9 est une vue en plan de la figure 8, la figure 10 est une vue selon A de la figure 7. Les figures 1 à 5 représentent schématiquement le cycle de fonctionnement du dispositif d'empilage. Le dispositif d'empilage représenté à la figure 1 comprend un transporteur inférieur 1 constitué par une série de courroies 2 sans fin placées côte à côte et un transpor- teur supérieur 3, lui aussi constitué par des courroies sans fin 4 placées l'une à côté de l'autre. Les courroies 2 du transporteur inférieur 1 sont supportées, dans la zone d'empilage, par des poulies d'entrainement 5, ainsi que par un organe de relevage 6 monté de façon pivotante sur l'arbre 8 des poulies de renvoi 9. Les boites 15 sont amenées sur les courroies 2 du transpor- teur inférieur 1 par un second transporteur inférieur 62 formé de courroies 63 placées côte à côte entre les - page 4 - courroies 2. Les courroies 63 sont supportées par des poulies d'entrainement 64 montées sur le même arbre 65 que. les poulies d'entrainement 5 du transporteur infé- rieur 1 (voir figure 10). Le dispositif d'empilage com- prend aussi un organe de support 10 de l'avant de la pile de boites 11, un organe de support 12 de l'arrière de la pile de boites 11 et un organe de support 13 de l'arrière de la boite 15. L'organe de support 10 de l'avant de la pile de boites 11 est constitué par un peigne 17 (voir figures 6, 8 et 9) se déplaçant dans le sens indiqué par la flèche 14, ceci en synchronisme avec l'avance de la boite 15 arrivant suivant le sens indiqué par la flèche 16 dans la zone d'empilage. Le déplacement du peigne 17 est également synchronisé avec le mouvement de l'organe de relevage 6, le mouvement de l'organe de support 13 de l'arrière des boites et le mouvement de l'organe de support 12 de l'arrière de la pile de boites 11. L'organe de support 13 de l'arrière de la boite 15 est constitué par une série de secteurs 61 placés côte à côte le long d'un arbre transversal 60 (voir figure 10). La station d'empilage comporte une butée avant 18 et un dispositif d'équerrage 19 de la pile de boites 11. La butée avant est immobile, mais réglable, en fonction du format des boites à empiler, alors que le dispositif d'équerrage 19 est animé d'un mouvement continu de va-et-vient dans le sens indiqué par la double flèche 20. La phase représentée à la figure 1 correspond à l'arrivée d'une nouvelle boite 15 devant être empilée sous la pile de boites 11 déjà formée. A cet instant, la nouvelle boite 15 sortant des transporteurs inférieur 1 et supérieur 3 est entraînée par friction par le seul transporteur inférieur 1 et le peigne 17 commence à se déplacer dans la direction de la flèche 14. Les organes de support 12 et 13 de l'arrière de la pile 11 et - page 5 - de la boite 15 sont également en mouvement dans le sens indiqué par les flèches 21 et 22 et l'organe de relevage 6 commence à se déplacer dans le sens indiqué par la flèche 23. La mise en mouvement de tous les organes mentionnés ci-dessus peut être pilotée par exemple par un moyen de détection de l'arrivée de la nouvelle boite 15 dans la zone d'empilage. Ce moyen de détection, non représenté ici, pourrait par exemple être constitué par une cellule photo-électrique détectant l'avant de la nouvelle boite 15 et transmettant cette information aux dispositifs de commande des divers organes sus-mentionnés. A ce stade de fonctionnement, aucun frottement n'intervient entre la boite 15 et les courroies 2. Le dispositif d'empilage est représenté, à la figure 2, dans la phase correspondant au début de la mise en place de la nouvelle boite 15 sous la pile 11. L'avant de la nouvelle boite 15 est amené contre l'organe de support 10 de l'avant de la pile 11 par des cour- roies 2. Au fur et à mesure que la nouvelle boite 15 avance dans la direction indiquée par la flèche 16, l'organe de support 10 de l'avant de la pile sera déplacé de façon à ce qu'il passe de la position 10' à la position 10". Dans le même temps, l'organe de support 13 de l'arrière de la boite 15 sera venu contre celle-ci en passant de la position 13' à la position 13" et l'organe de relevage 6 de l'avant de la boite aura été déplacé de la position 6' à la position 6". L'organe de support 12 de l'arrière de la pile de boites 11 aura, quant à lui, tourné dans le sens indiqué par la flèche 21. Dans cette phase, aucun frottement se produit entre la courroie 2 et la boite 15, car l'avance de l'organe de support 10 est sensiblement la même que l'avance des courroies 2. De même, il n'y aura pas de frottement entre l'organe de support 13 - page 6 - de la partie arrière de la boite 15 et celle-ci, car on aura ajusté la vitesse circonférentielle de l'organe de support 13 en fonction de la vitesse linéaire d'avance de la boite 15. La figure 3 représente la phase terminale de la mise en place de la nouvelle boite 15 sous la pile 11. Comme le montre la figure, l'organe de relevage 6 de l'avant de la boite occupe sa position la plus haute, représentée en 6"'. L'organe de support 10 de l'avant de la pile de boites sera en fin de course, dans sa position 10"' et l'organe de support 13 de l'arrière de la boite continuera sa rotation dans le sens indiqué par la flèche 22. A cet instant, l'organe de support 12 de l'arrière de la pile 11, toujours en rotation dans le sens indiqué par la flèche 21, présentera son encoche 24 - en regard du bord arrière de la boite 15, de façon à ce que celle-ci puisse venir se placer sous la pile 11 sans que son bord arrière soit endommagé par ledit organe de support 12. Pendant un très court instant, un frottement se produira entre les courroies 2 et la boite 15. Cependant, de par la conception de l'organe de relevage 6 et de l'organe de support 10, ce frottement interviendra sur une distance très courte, réduisant le risque de détérioration de la boite 15. En effet, le frottement des courroies 2 sur la face inférieure de la boite 15 intervient en fin de course de la boite 15 et s'effectue selon une tangente à l'arc formé par la position de courroie 2 passant autour des double ga- lets 53 de l'organe de relevage 6. La figure 4 montre la position des divers éléments lors de la fin du cycle de mise en place de la boite 15 sous la pile 11. L'organe de support 10 de l'avant de la pile commence à se déplacer en direction de la flèche 25 et soutient donc la partie avant de la pile, autorisant de ce fait la descente, en direction - page 7 - de la flèche 26, de l'organe de relevage 6. L'arrière de la pile est encore soutenu par l'organe de support 13 de l'arrière de la boite 15 et, dès que celui-ci aura poursuivi sa course en direction de la flèche 22, l'organe de support 12 de l'arrière de la pile 11 viendra contre l'arrière de la feuille 15 soutenant ainsi l'arrière de la pile 11, ainsi que cela est repré- senté sur la figure 5 -à l'aide de laquelle on montre l'arrivée d'une nouvelle feuille à empiler 27. Cette feuille 27, entrainée par les courroies 2 sera amenée dans la position de la feuille 15 de la figure 1 et un nouveau cycle pourra recommencer. Il est à remarquer qu'entre la phase décrite à l'aide de la figure 3 et la phase représentée en figure 4, le frottement des courroies 2 sur la boite 15 aura été supprimé et que seul l'organe de support 13 de l'arrière de la boite sera encore en contact avec elle, ceci jusqu'à ce que l'organe de support 12 de l'arrière de la pile 11 soit opérationnel (voir figure 5). On notera que les organes de support 12 et 13 sont animés d'un mouvement de rotation continu commandé en synchronisme avec le mouvement linéaire de va-et- vient de l'organe de support 10 et le mouvement pendulaire de l'organe de relevage 6. Les mouvements de l'organe de support 10 et de l'organe de relevage 6, sont avantageusement obtenus à partir d'un dispositif à cames et leviers de conception bien connue en mécanique. Ce dispositif ne sera pas décrit en détail dans le présent exemple d'exécution de l'invention. La figure 6 est une vue de profil des organes de support de l'avant de la pile et des boites. L'organe de support de l'avant de la pile comprend un peigne 17 fixé à l'aide des vis 30 sur une traverse tubulaire 31 dont chacune des extrémités est attachée à un levier 32 muni de deux galets 33 guidés dans une coulisse 34. - page 8 - Les galets 33 sont montés contre le levier 32 à l'aide des tourillons 35. Le mouvement de va-et-vient du peigne 17 dans le sens indiqué par la double flèche 36 est engendré par une came (non représentée). Cette came transmet un mouvement pendulaire, selon la flèche 37, à un levier oscillant 38 pivotant autour de l'arbre 39, cela à l'aide d'une tirette 40. L'une des extrémités du levier oscillant 38 est connectée par un axe 41 à la tirette 40, alors que l'autre extrémité est reliée au levier 32 par une coulisse 42 dans laquelle s'engage un galet 43 fixé sur ledit levier 32. Dans l'exemple représenté à la figure 6, l'organe de relevage 6 est constitué par un jeu de plusieurs leviers 45 placés côte à côte dans la largeur du dispositif d'empilage. Les leviers 45 ont une de leurs extrémités fixée sur l'arbre transversal 51 au moyen d'une clavette 52, alors que leur autre extrémité est munie de double galets 53 (voir figure 9). L'arbre transversal 51 est animé d'un mouvement oscillant permettant de faire passer les double galets 53 d'une position 6' à une position 6"'. Le mouvement de l'arbre transversal 51 est produit à partir d'un dispositif à came et levier (non représenté). Ainsi que cela apparait sur la figure 9, les leviers 45 sont disposés de façon à ce que les double galets 53 soient alignés de manière à suppor- ter les courroies 2 du transporteur inférieur 1. Les boites arrivant dans la zone d'empilage dans le sens indiqué par la flèche 53 et venant s'y empiler seront évacuées par paquets successifs du dessus de la pile à l'aide d'un convoyeur 54 composé de plusieurs courroies placées côte à côte dans la largeur de la butée avant 18. Tout l'ensemble est agencé entre deux bâtis latéraux 56 et 57 supportant les dispositifs de commande à cames et leviers (non représentés). Les bâtis latéraux 56 et 57 reçoivent aussi contre chaque face intérieure les coulisses 34 nécessaires au guidage du peigne 17. - page 9 - La figure 7 est une vue de profil de la pile et de l'organe de support 12 de l'arrière de la pile de boites 11 et de l'organe de support 13 de l'arrivée de la boite 15 à empiler. L'organe de support 12 est constitué par un manchon 58 monté sur un arbre transver- sal 59 animé d'un mouvement de rotation continu dans le sens de la flèche 21. Le manchon 58 comporte une encoche 24 fraisée sur toute sa longueur. Cette encoche 24 est destinée à ménager un passage pour le bord arrière de la boite 15, lorsque celle-ci viendra se placer sous la boite inférieure de la pile 11. Le manchon 58 est, de plus, usiné de façon à permettre le passage du dispositif d'équerrage 19 des boites empilées (voir figure 10). Le manchon 58 est fixé sur l'arbre transversal 59 à l'aide d'une clavette 65. Il est retenu latéralement sur cet arbre transversal à l'aide de bagues d'arrêt (non représentées). La figure 8 est une vue en coupe partielle de l'organe de support de l'avant de la pile de boites. Pour simplifier le dessin de cette figure, on a représen- té les double galets 53 en traits mixtes. Le peigne 17 est constitué par une pluralité de doigts 66 fixés côte à côte, le long de la traverse tubulaire 31, à l'aide des vis 30. Les doigts 66 sont montés sur un renfort 67 soudé à la partie inférieure de la traverse tubulaire 31. Celle-ci est équipée à ses extrémités des leviers 32 auxquels elle est soudée. La butée avant 18 est agencée de manière à présenter des ouvertures 68 dans sa partie inférieure. Ces ouvertures autorisent le passage des doigts 66 à travers la butée avant 18. La figure 9 est une vue en plan selon B de la figure 8. Dans cette figure, on a choisi de représenter l'extrémité du peigne 17 se trouvant au voisinage du bâti latéral 56. L'extrémité se trouvant au voisinage de l'autre bâti latéral 57 (non représenté) aura la même configuration. Cette figure montre également la disposi- - page 10 - tion des leviers 45 supportant les double galets 53 sur lesquels passent les courroies 2 du transporteur inférieur 1 (voir figure 6). Pour clarifier le dessin, la butée avant 18 a été représentée en traits mixtes. La figure 10 est une vue selon A de la figure 7 représentant la partie médiane de l'organe de support 12 de l'arrière de la pile de boites 11 et de l'organe de support 13 de l'arrière de la boite 15 à empiler. Cette figure montre également la disposition latérale des poulies d'entrainement 5 et 64 des transporteurs 1 et 62 par rapport aux secteurs 61 de l'organe de support 13 de l'arrière de la boite 15 et au manchon 58 de l'organe d'appui 12 de l'arrière de la pile de boites 11. - page 11 - REVENDICATIONS 1. Dispositif d'empilage d'objets plats, notamment de boites imprimées et pliées à plats, comprenant des transporteurs à courroies pour amener les boites sous une pile déjà formée dans une station d'empila- ge comportant au moins une butée avant et un dispositif d'équerrage des boites, des moyens pour soutenir l'avant et l'arrière de la pile de boites déjà formée et des moyens pour soutenir l'avant et l'arrière d'une nouvelle boite à empiler, caractérisé en ce que les moyens pour soutenir l'avant de la pile de boites déjà formée sont constitués par un peigne (17) formé de doigts (66) montés à la partie inférieure d'une traverse tubulaire (31) dont chaque extrémité est équipée d'un levier (32) muni de galets (33) guidés dans une coulisse (34) fixée contre la paroi intérieure de deux bâtis latéraux (56 et 57), chacun desdits leviers étant relié à un levier de commande (38) communicant un mouvement horizontal de va-et-vient audit peigne (17), en ce que les moyens pour soute- nir l'arrière de la pile de boites (11) déjà formée sont constitués par un manchon (58) monté sur un arbre transversal (59) animé d'un mouvement de rotation continu, ledit manchon (58) présentant en alternance sur sa longueur des portées de diamè- tres différents, ainsi qu'une encoche longitudina- le (24), en ce que les moyens pour soutenir l'avant d'une nouvelle boite (15) à empiler sont constitués par un organe de relevage (6) agissant contre la face inférieure des courroies (2) d'un transpor- teur (1) d'amenée des boites (15) dans la station d'empilage, ledit organe de relevage (6) étant agen- cé pour soulever séquentiellement les courroies (2) entrainant la boite (15), en ce que les moyens pour - page 12 - soutenir l'arrière de la nouvelle boite (15) sont constitués par un organe comportant une pluralité de secteurs (61) montés sur un arbre transversal (60) animé d'un mouvement de rotation continu et en ce que le peigne (17), l'organe de relevage (6), le manchon (58) et les secteurs (61) sont entrainés en synchronisme les uns par rapport aux autres. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de relevage (6) est constitué par des leviers (45) montés sur un arbre transver- sal (51) animé d'un mouvement oscillant, lesdits leviers étant équipés à une des extrémités de double galets (53) touchant la face inférieure des courroies (2) du transporteur (1). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits leviers (45) sont placés côte à côte entre les doigts (66) du peigne (17). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les secteurs (61) des moyens pour soutenir l'arrière de la nouvelle boite (15) sont disposés côte à côte entre les courroies (2) du transpor- teur (1) d'amenée des boites (15) dans la station d'empilage.