Brevet FR2608556A1 — publié le 19880624

Appareil pour plier et fermer un flan de matériau d'em- ballage autour d'un objet à emballer. La présente invention concerne un appareil pour plier et fermer un flan de matériau d'emballage autour d'un objet à emballer, ce flan de matériau d'emballage comprenant une section rectangulaire de carton de protection servant d'enveloppe extérieure du paquet et un élément d'entourage fixé sur l'autre surface du carton de protection et pou- vant être enroulé autour d'un objet, les cOtés d'un tel paquet pouvant être fermés en repliant les deux extrémités du carton de protection autour des bords latéraux d'un objet, cet appareil comprenant un mécanisme pour replier les extrémités du carton de protection, ce mécanisme com- prenant une voie de transport et des poussoirs de part et d'autre de l'axe central de cette voie et pouvant être rapprochés et éloignés les uns des autres au moyen d'un grou- pe de puissance; dans la position dans laquelle les poussoirs sont écartés les uns des autres, ce flan de matériau d'emballage peut être transporté entre les pous- soirs pour fermer le paquet en rapprochant les poussoirs les uns des autres. Les flans d'emballage décrits ci-dessus sont devenus très courants, par exemple pour emballer des livres à des fins d'expédition. Un avantage particulier d'un tel paquet est que, en dépit de sa structure simple et économique du point de vue matériau, la dimension, le volume et la forme d'un tel paquet peuvent être adaptés à un très grand nombre de marchandises. Ainsi, on peut utiliser un seul et même flan d'emballage pour emballer un ou plusieurs livres, et les dimensions des livres peuvent être très différen- tes. Placer les objets à empaqueter sur un flan d'emballa- ge et fermer celui-ci pour obtenir un paquet terminé étaient jusqu'ici des opérations effectuées manuellement. D'une certaine manière, ceci éntait naturel, car, dans la plupart des cas, les objets à expédier sont triés manuellement et ils peuvent être placés sur un flan d'emballage pendant ce tri. Toutefois, lorsqu'on ferme le paquet manuellement, on a constaté qu'il était difficile de replier les extrémités d'un carton de protection autour des bords latéraux du paquet et d'appliquer et de maintenir les extrémités re- pliées du carton fermement contre la surface du paquet pendant qu'on pousse ce dernier dans un mécanisme d'em- ballage et de banderolage pour entourer le paquet d'une bande de fermeture et pour fixer cette dernière. Le paquet peut également être fermé par encollage mais cette opéra- tion est lente et coûteuse du fait qu'elle s'effectue à la main. Afin d'obtenir un paquet solide, le paquet doit être soumis à des forces de compression importantes lors- qu'on replie les extrémités du carton protecteur et on doit pousser l'une vers l'autre les extrémités de ce car- ton qui se recouvrent. En pratique, on a constaté que c'était précisément cette opération qui fatiguait les poi- gnets des emballeuses et risquait de leur faire mal. D'autre part, on connaît dans la technique une multipli- cité de machines à fermer les emballages,mais, jusqu'ici, il n'existe pas de machines convenant pour fermer le type précité de paquets ayant des largeurs et des épaisseurs variables. Par exemple, le Brevet DE 388 333 concerne l'enroulement d'une bande autour de minces brochures de dimensions standards Cet appareil ne conviendrait pas pour fermer des paquets de livres de largeurset de hau- teursvariables. Un but de l'invention est de procurer un appareil pour fermer le type précité de paquets de largeurs et de hau- teurs variables de manière que cette opération,qui fatigue les poignets, puisse être effectuée mécaniquement. Ce but est atteint au moyen d'un appareil du type décrit dans le premier paragraphe et qui se caractérise en ce que des moyens de maintien sont prévus en-dessous des poussoirs et sont adaptés pour être rapprochés et éloignés l'un de l'autre par un groupe de puissance, en ce que les pous- soirs sont adaptés pour être transportés avec les moyens de maintien et également pour être entraînés par leur propre groupe de puissance par rapport aux moyens de maintien de telle manière que, lorsque les moyens de maintien viennent s'appliquer contre les bords latéraux du paquet et s'arrêtent, les poussoirs continuent leur mouvement au-dessus de la surface supérieure du paquet, en ce que les poussoirs et les moyens de maintien, ainsi qu'une section de la voie de transport alignée avec eux, sont adaptés pour être déplacés les uns par rapport aux autres dans la direction verticale et en ce qu'un élément de presse est disposé audessus de cette section de voie et peut être levé et abaissé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des- cription détaillée donnée ci-après à titre d'exemple seu- lement d'une réalisation préférée, en liaison avec le dessin joint, sur lequel: - la figure 1 montre un appareil selon l'invention vu dans la direction d'entraînement d'une voie de transport, celle-ci étant représentée en coupe transversale; - la figure 1A montre un détail de l'appareil selon la figure 1; - la figure lB montre l'emplacement d'un orifice d'encolla- s ge 9 et d'un oeil électrique 12 par rapport au bord d'un flan de matériau d'emballage; et - la figure 2 montre un paquet à fermer au moyen de l'appareil de l'invention. Avant de décrire l'appareil, on se reportera à un flan d'emballage sur lequel est basé le développement du pré- sent appareil. Le présent flan d'emballage est décrit plus en détail dans la demande de Brevet International WO 83/02764. Le flan d'emballage 1 comporte une section rectangulaire de carton protecteur 3,4 avec un papier d'em- ballage 2 fixé sur l'un de ses côtés dans la zone centrale transversalement au carton 3,4. Ainsi, les extrémités d'un paquet peuvent être fermées en repliant d'abord les extré- mités du papier d'emballage 2 autour des bords terminaux d'un objet, la longueur du papier 2 étant choisie suffisam- ment grande pour que ses extrémités se recouvrent l'une l'autre et puissent être fixées l'une à l'autre, par exem- ple par un ruban adhésif. Ensuite, les bords latéraux du paquet peuvent être fermés en repliant les deux extré- mités 3,4 du carton de protection autour des bords laté- raux de l'objet. Ici, également, les extrémités 3,4 du carton de protection doivent se recouvrir l'une l'autre. Les flans d'emballage 1,dont le papier d'emballage 2 est fermé comme représenté sur la figure 2, sont placés sur une voie de transport 5. Cette voie peut être constituée par des rouleaux ou des chaînes sans fin, les pattes s'en pro- jetant poussant le flan d'emballage 1 vers l'avant le long d'une surface plane. Sur le côté de la voie de transport 5 se trouve un poste de colle thermodurcissable 6 qui, vu dans la direction du transport, est situé en amont du poste de fermeture des paquets. Le poste de colle thermo-durcissable 6 est supporté sur des barres de guidage 7 s'étendant transver- salement à la direction de transport de la voie 5, au moyen d'un bloc coulissant 7a, ce dernier pouvant être déplacé-sur les barres de guidage 7 au moyen d'un vérin 8. Des deuxièmes barres de guidage 11 s'étendent à travers le bloc coulissant 7a et leurs extrémités sont équipées d'un barreau plat pour porter un dispositif de dosage de colle thermodurcissable équipé d'une buse 9. La colle thermo-durcissable est amenée sous pression d'un poste de chauffage de la colle thermo-durcissable, non représenté, à un distributeur équipé d'une électro-vanne pour ouvrir et fermer un conduit conduisant à la buse 9. Le bloc cou- lissant 7a est équipé d'un vérin 10 dont la tige de piston est fixée à ce distributeur de colle. Le vérin 10 est un vérin à double effet et est équipé de soupapes magnétiques (non représentées) dont l'ouverture et la fermeture peuvent être alternativement commandées pour déplacer le distri- buteur de colle et sa buse 9 dans les deux sens, de façon à former un cordon adhésif sinueux 9a sur le bord 4 d'un carton d'emballage avançant en-dessous de la buse q9, comme on le voit sur la figure lB. Un oeil électrique 12 est associé au bloc coulissant 7a et est monté sur l'extrémité d'une barre 12a; cet oeil surveille le bord d'une extrémité 4 du flan d'emballage, tandis que le poste de colle thermo-durcissable 6 est transporté le long des barres de guidage 7 par un groupe de puissance 8. Lorsque cet oeil électrique 12 constate la présence d'un bord d'un flan d'emballage, le poste de colle thermo-durcissable 6 s'arrête sur les guides 7. L'opération consistant à trouver la position du poste de colle thermodurcissable a lieu avec le transporteur 5 stationnaire et un flan d'emballage en cours de fermeture au poste de fermeture des paquets. Lorsque la fermeture d'un paquet est terminée et que le transporteur commence à se déplacer à nouveau, le bord antérieur d'un flan d'em- ballage 1 au poste de colle thermo-durcissable 6 passe de- vant un oeil électrique (non représenté) prévu sur la voie 5 pour ouvrir la buse de colle 9 et actionner le mouvement de va-et-vient du vérin 10, le cordon adhésif sinueux étant formé sur la surface intérieure d'une extrémité 4 du carton de protection du flan d'emballage 1, immédia- tement avant que celui-ci aille au poste de fermeture des paquets. Lorsque l'extrémité arrière du flan d'emballage 1 passe devant l'oeil électrique sur la voie 5, la buse de colle 9 est fermée et le piston du vérin 10 s'arrête. Le verin 8 ramène le poste de colle thermodurcissable 6 à sa position initiale en direction de la voie 5 pour sur- -veiller l'arrivée d'un nouveau flan d'emballage. Le flan d'emballage qui vient d'être encollé se déplace vers l'avant sur une section de voie 13. A ce moment, cette section de voie 13 est soulevée au niveau du reste de la voie de transport 5 au moyen d'un vérin 16,17. On va maintenant expliquer la structure du poste de ferme- ture des paquets. La section 13 de la voie de transport, prévue au poste de fermeture, est constituée par des rou- leaux 15 tourillonnant sur des arbres 14 espacés les uns des autres dans la direction du transport. Les extrémités d'un rail 14a portant ces arbres 14 peuvent être suppor- tées sur des glissières dans des fourreaux de coulisse- ment (non représentés) prévus sur le bâti. Ainsi, la section de voie 13 peut avoir une longueur suffisante et une charge qui se présenterait de façon asymétrique par rapport à une tige de piston 16 n'introduirait pas de contraintes dans cette tige. Un élément de presse 18 est monté au-dessus de la section de voie 13, il est supporté par des glissières 19 dans des I fourreaux de coulissement montés sur le bâti et il est adapté pour se déplacer verticalement dans les deux sens sous l'action d'un vérin 20. Des moyens de maintien 22 pour les bords latéraux d'un paquet à fermer sont constitués par des barreaux verticaux, disposés de façon à pouvoir passer entreles rouleaux 15, lesquels sont disposés les uns derrière les autres dans le sens de transport du transporteur 13. Les moyens de maintien 22 sont montés sur un chariot 23 supporté par des guides de coulissement 24 sur des glissières 25. Il y a deux glissières 25,espacées l'une de l'autre dans le sens du transport et les chariots s'étendent entre les glissières 25 dans une direction perpendiculaire au plan du dessin. Un vérin 26 est adapté pour rapprocher et éloigner l'un de l'autre les chariots 23. Pour que chaque chariot 23 se déplace d'une égale distance et de façon symétrique par rapport à l'axe central de la voie de transport, une chaîne sans fin 28 passe autour de roues de chaîne 27, son brin inférieur est fixé en 29 sur le chariot droit 23 et son brin supérieur est fixé en 30 sur le chariot gauche 23. Des seconds chariots 31 sont disposés sur les mêmes glis- sières 25, au-dessus des chariots 23 et ces chariots 31 portent des galets pousseurs 32 aux extrémités de prolon- gementsen forme de doigt, de telle manière qu'il y ait un galet pousseur 32 au-dessus de chaque barreau de maintien 22. Il peut y avoir au total quatre à huit galets pous- seurs disposés l'un derrière l'autre dans le sens du trans- port. La tige de piston d'un vérin 33 est reliée au chariot supé- rieur 31 et l'extrémité du cylindre de ce vérin est reliée au chariot inférieur 23, comme le montre une ligne en traits mixtes 34. Comme on le voit sur la figure lA, l'un des barreaux de maintien 22 est équipé d'un levier articulé 22a qui com- mande un micro-interrupteur 22b. Ce levier 22a est soumis à une force de rappel telle qu'il doit être pressé avec une force excédant une certaine valeur pour actionner le micro-interrupteur 22b. Cette force est, de préférence, réglable (par exemple en réglant la force d'un ressort) et peut être choisie de manière que cette force excède la force nécessaire pour déplacer latéralement un paquet. En outre, la roue à chaîne droite 27 comporte un frein à disque magnétique 35 pour arrêter les chariots 23 et les barreaux de maintien 22 dans une position précise. La fermeture du paquet s'effectue comme suit. Lorsqu'un flan d'emballage est complètement arrivé sur la section de transporteur 13, ce qui est vérifié au moyen d'un cap- teur pneumatique ou électrique, un élément de presse 18 est appliqué sur le dessus du paquet. Avant cela, les galets pousseurs 32 sont transportés par le vérin 33 jusqu'à leur position rétractée, position dans laquelle ils repo- sent sur le haut des extrémités des barreaux de maintien 22. Grâce au vérin 26, ces barreaux de maintien 22 (et en même temps les galets 32) ont été positionnés à une dis- tance mutuelle qui est légèrement supérieure à la largeur du paquet à fermer.Cette distance est toujours pré-fixée, en fonction de l'objet à emballer. La voie de transport 13 est abaissée, tandis qu'on utilise l'élément de presse 18 pour maintenir le paquet en contact avec la voie 13. Ensuite, les bords latéraux 3 et 4 du carton sont amenés dans une position verticale par les galets 32 et les barreaux de maintien 22. A ce moment, le paquet peut toujours être asymétrique par rapport à l'axe central du transporteur (les paquets sont déposés manuellement sur le transporteur). Pour cette raison, la distance entre les galets 32 et les barreaux de maintien 22 doit être suffisamment supérieure à la largeur d'un paquet pour être sûr que le paquet trouvera son chemin entre eux. La voie 13 est abaissée à un niveau tel que la surface supérieure du paquet affleure les côtés inférieurs des galets 32. Ceci est fixé au préalable, en fonction de l'épaisseur de l'objet emballé. On peut également mesurer automatiquement la hauteur de l'objet à emballer pour déterminer la profondeur à laquelle le transporteur 13 est abaissé. Ainsi, des objets ayant une hauteur variant constamment peuvent être traités dans l'appareil. Le stade suivant consiste à presser les bords latéraux du paquet. Le vérin 26 est actionné pour rapprocher les chariots 23 et les barreaux de maintien 22 jusqu'à ce qu'un interrupteur 22a, 22b arrête le déplacement du vérin 26 et, en même temps, actionne le frein 35. A ce moment, le paquet est centré et ses côtés sont fortement comprimés. Au stade suivant, les vérins 33 sont actionnés pour entrai- ner les galets pousseurs 32 de façon à replier les rabats de carton 3 et 4 sur le côté supérieur du paquet. Ce que l'on doit considérer pour synchroniser l'action des vérins 33 est que le bord latéral du carton, sur lequel a été appliquée la colle, doit être replié un peu plus tard pour l'amener sur le dessus. Cependant, les galets 32 conti- nuant à se déplacer, le galet qui a démarré le premier doit être arrêté ou décéléré de façon qu'il ne passe pas sous le rabat latéral 4 avant que celui-ci soit comprimé sur la surface supérieure du rabat latéral 3. Au début du replie- ment des rabats 3 et 4, l'élément de presse 18 est levé. Du fait que, pendant leur course de retour, la distance entre les galets pousseurs 32 excède la largeur de l'élé- ment de presse 18, celui-ci est immédiatement appliqué contre la surface supérieure d'un paquet fermé. Les galets 32 et les barreaux de maintien 22 sont déplacés latérale- ment pour dégager le paquet et la section de voie de trans- port 13 est relevée pour la ramener au niveau de la voie de transport 5. Pendant ce temps, l'élément de presse 18 applique le rabat 4 contre le rabat 3 et assure la tenaci- S té du joint collé. Du fait que la colle thermo-durcissa- ble utilisée pour le collage devient tenace très rapide- ment en refroidissant, on peut entraîner immédiatement un paquet fermé vers l'avant. Pendant la fermeture du paquet, la colle thermo-durcissa- ble est appliquée sur le bord d'un paquet précédent et en même temps qu'un paquet est sorti du poste de ferme- ture, un nouveau flan d'emballage est amené à ce poste de fermeture. Revendications 1. - Appareil pour enrouler et fermer un flan (1) de matériau d'emballage autour d'un objet à emballer, ce flan d'emballage étant constitué par une section rectan- gulaire d'un carton de protection (3,4) servant d'envelop- pe extérieure du paquetet par un élément d'entourage (2), fixé sur l'autre surface du carton de protection et pouvant être enroulé autour d'un objet, les bords latéraux d'un tel paquet pouvant être fermés en repliant les deux extré- mités (3,4) du carton de protection autour des bords laté- raux de l'objet, cet appareil comprenant un mécanisme pour replier les extrémités (3,4) du carton de protection, ce mécanisme comprenant une voie de transport (5,13) et des poussoirs (32) de part et d'autre de son axe central et pouvant être rapprochés et éloignés les uns des autres au moyen d'un groupe de puissance (33), le flan d'embal- lage (1) pouvant être transporté,dans la position dans la'- quelle les poussoirs sont écartés les uns des autres, entre ces poussoirs (32) pour fermer le paquet en rapprochant les poussoirs (32) les uns des autres, caractérisé en ce que des moyens de maintien (22) sont disposés en-dessous des poussoirs (32) et sont adaptés pour être rapprochés et éloignés les uns des autres par un groupe de puissance (26,28), en ce que les poussoirs (32) sont adaptés pour être transportés avec les moyens de maintien (22) et également pour être entraînés par leur propre groupe de puissance (33) par rapport aux moyens de maintien (22), de manière que, lorsque les moyens de maintien (22) se sont appliqués contre les bords latéraux du paquet (1) et se sont arrêtés, ces poussoirs (32) continuent à se dépla- cer sur la surface supérieure du paquet, en ce que les poussoirs (32) et les moyens de maintien (22),ainsi qu'une section (13) de la voie de transport alignée avec eux, sont adaptés pour être déplacés les uns par rapport aux autres dans le sens vertical et en ce qu'un élément de presse (18) est disposé au-dessus de cette section de voie (13) et peut être levé et abaissé. 2. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de maintien (22) sont fixés sur un chariot (23) qui peut être déplacé le long de glissières (25) sur des guides de coulissement (24). 3. - Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les extrémités opposées d'un vérin (26) sont reliées aux chariots (23) et en ce que le brin supérieur d'une chaîne sans fin (28) est relié (en 30) à l'un des chariots (23) et que le brin inférieur est relié (en 29) à l'autre chariot (23). 4. - Appareil selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que les poussoirs (32) sont fixés sur un chariot (31) monté audessus du chariot (23) et pouvant se déplacer le long des mêmes glissières (25) que le chariot inférieur (23). 5. - Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une extrémité d'un vérin (33), qui sert à déplacer les poussoirs (32), est fixée sur le chariot supérieur (31) et que son autre extrémité est fixée (en 34) sur le chariot inférieur (23). 6. - Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'une glissière (25) pour les chariots (23,31) est montée sur un bâti (21) et en ce que la section de voie (13) est adaptée pour être levée et abaissée au moyen d'un vérin (16,17). 7. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de maintien (22) sont équipés d'un interrup- teur (22a,22b) pour arrêter le déplacement des moyens de maintien (22) lorsque ceux-ci s'appliquent contre les côtés d'un paquet avec une force qui est supérieure à la force nécessaire pour déplacer latéralement le paquet. 8. - Appareil selon la revendication 1 ou la revendica- tion 6, caractérisé en ce que l'élément de presse (18) est adapté pour s'appliquer contre la surface supérieure d'un paquet ouvert amené au poste d'emballage pendant que la section de voie (13) se déplace vers le bas pour amener un paquet (1) du niveau de la voie de transport entre les poussoirs (32) et les éléments de maintien (22),après quoi cet élément de presse (18) s'élève pour permettre l'action des moyens de maintien (22) et des poussoirs (32) et est adapté pour être appliqué contre la surface supérieure d'un paquet fermé immédiatement dès que, lors de leur mouvement de retour, la distance entre les poussoirs (32) dépasse la largeur de l'élément de presse (18), et en ce que l'élément de presse (18) est mainte- nu appliqué contre la surface supérieure d'un paquet fermé aussitôt longtemps qu'il faut pour ramener la section de voie supportant le paquet au niveau de la voie de transport. 9. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que que, à côté de la voie de transport (5), en amont des poussoirs (32) dans le sens du transport, il est prévu un poste de colle thermo-durcissable (6) supporté -sur des glissières(7) disposées transversalement par rapport à la voie de transport et équipées d'un oeil électrique (12),surveillant le bord d'un flan d'embal- lage (1), en ce qu'un groupe de puissance(8) est adapté pour transporter ce poste de colle thermo-durcissable (6) le long des glissières (7) jusqu'à ce que le bord d'un flan d'emballage (1) soit aligné avec l'oeil élec- trique (12), et en ce que le poste de colle thermo- durcissable (6) est disposé le long des poussoirs (32) de telle manière que,lorsque le flan se trouvant en avant de deux flans d'emballage successifs (1) est aligné avec les poussoirs (32) au poste de fermeture du paquet, la zone marginale antérieure du flan arrière est alignée avec l'oeil électrique (12) et une buse de colle thermo-durcissable (9), vu dans la direction du transport, est située plus près des poussoirs (32) et,vu dans une direction transversale à la voie, plus * près de la voie de transport (5) que l'oeil électrique (12). 10. - Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que les groupes de puissance (33) pour les poussoirs (32) se faisant face, sont commandés pour commencer leur course de travail à des moments différents de façon que le poussoir (32) disposé sur le même côté de la voie de transport que le poste de colle thermo-durcissable (6) effectue sa course de travail plus tard.