Brevet FR2655614A1 — publié le 19910614

L'invention concerne un procédé d'avance et de pliage d'une feuille sur une machine d'emballage. L'invention concerne en particulier un procédé d'avance et de pliage, sur la ligne d'enveloppement d'une machine d'emballage, d'une feuille pour la formation de colliers de renfort pour des paquets de cigarettes à dessus basculant et, si nécessaire, également de coupons insérés à l'intérieur des paquets. Des paquets de cigarettes à dessus basculant comprennent habituellement un élément ou collier de renfort sur la mince feuille intérieure enveloppant et s'étendant le long des bords de l'ouverture fermée par le couvercle. Des machines connues d'emballage à dessus basculant utilisent un dispositif d'avance de colliers relié à une roue située sur la ligne d'enveloppement de la machine, laquelle roue présente habituellement des sièges destinés à recevoir des groupes respectifs de cigarettes enveloppés d'une mince feuille, ainsi que des colliers respectifs. Dans des machines d'emballage connues, les colliers sont habituellement formés par pliage, sensible- ment sous la forme d'un U, de parties plates de la feuille pendant qu'elles sont avancées suivant une ligne vers la machine d'emballage Une fois formés, les colliers sont insérés à l'intérieur des sièges respectifs de la roue de la ligne d'enveloppement avant l'insertion des cigarettes enveloppées d'une mince feuille Le procédé ci-dessus implique évidemment l'utilisation de nombreux dispositifs mécaniques relativement complexes et d'un coût élevé, tels que des éléments de pliage sur le côté extérieur de la roue d'enveloppement, et des éléments de préhension pour chaque siège sur la roue de la ligne d'enveloppement, afin de retenir le collier dans une position telle, à l'intérieur de la roue, qu'elle permette l'insertion ensuite des cigarettes enveloppées d'une feuille mince. Le but de l'invention est de proposer un procédé d'avance et de pliage d'une feuille sur une machine d'emballage, en particulier pour la formation de colliers de renfort, lequel procédé permet de simplifier notablement la conception de la ligne d'enveloppement sur la machine, tout en améliorant en même temps les perfor- mances et la fiabilité. Compte tenu de ce but, conformément à l' inven- tion, il est proposé un procédé d'avance et de pliage d'une feuille sur une machine d'emballage de cigarettes à dessus basculant, la feuille comprenant au moins des premières parties plates à partir desquelles sont formés des colliers intérieurs de renfort pour les paquets, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à faire avancer successivement des groupes de cigarettes à l'intérieur de premiers sièges respectifs d'une première roue sur la ligne d'enveloppement de la machine d'emballage; à faire tourner la première roue autour de son axe pour faire avancer chaque groupe et chaque premier siège respectif dans un poste dans lequel les premières parties plates sont chargées; à faire avancer les premières parties plates jusque sur une surface latérale des groupes respectifs dans le poste de chargement, chaque première partie plate étant avancée de manière à présenter deux parties extrêmes faisant saillie vers l'extérieur de la surface latérale; à transférer chaque groupe et chaque première partie plate respective du poste de chargement à un poste de transfert dans lequel le groupe est transféré sur un second siège respectif d'une seconde roue d'enveloppement faisant face à la surface latérale des groupes; à extraire chaque groupe du premier siège respectif perpendiculairement à la surface latérale, et à insérer le groupe à l'intérieur du second siège respectif, de manière à plier la première partie plate respective en U autour du groupe et à former ainsi le collier. Le procédé ci-dessus permet d'éliminer, sur la ligne d'enveloppement de la machine d'emballage, tous les dispositifs précédemment nécessaires pour plier les parties plates et former les colliers, et pour insérer et retenir les colliers à l'intérieur des sièges respectifs pendant l'insertion des groupes de cigarettes. Les premières parties plates sont avantageuse- ment avancées jusqu'au poste de chargement suivant une première ligne comprenant un dispositif de sortie constitué d'une roue d'alimentation tournant autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de rotation de la première roue, cette roue d'alimentation étant tangente à la première roue dans le poste de chargement et faisant face à la surface latérale des groupes. La ligne d'alimentation des premières parties plates peut donc être disposée parallèlement à la ligne d'enveloppement de la machine d'emballage, réduisant ainsi notablement la dimension de la machine d'emballage et permettant l'élimination de dispositifs équipant normale- ment des machines d'emballage connues pour faire tourner et positionner correctement les parties plates avant qu'elles soient avancées jusque sur la première roue d'enveloppe- ment. Le procédé ci-dessus comprend aussi, de préférence, une autre étape consistant à faire avancer chaque première partie plate jusqu'au poste de chargement en même temps qu'une seconde partie plate respective constituée d'un coupon, la seconde partie plate étant superposée à la première partie plate respective et étant avancée directement jusque sur la surface latérale du groupe respectif. Les secondes parties plates sont avantageuse- ment avancées jusqu'au poste de chargement suivant une seconde ligne partageant la roue d'alimentation avec la première ligne. La même roue d'enveloppement sur la ligne d'enveloppement de la machine d'emballage et le même poste de chargement peuvent donc être utilisés pour l'alimenta- tion à la fois en colliers et en coupons. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en perspective, avec coupe partielle et arrachement partiel pour plus de simplicité, d'un dispositif d'avance et de pliage mettant en oeuvre le procédé selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective par- dessous, à échelle agrandie, d'un détail de la figure 1 dans une première position de travail; et la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un détail de la figure 2 dans une seconde position de travail. La référence numérique 1 sur la figure 1 désigne une machine d'emballage de cigarettes dans des paquets à dessus basculant. La machine 1 comprend un dispositif 2 d'avance et de pliage comportant, lui-même, une roue 3, faisant partie de la ligne d'enveloppement 4 de la machine 1, et un dispositif 5 d'alimentation par lequel les parties 6 et 7 d'une feuille, à partir de laquelle des parties des paquets sont formées (dans l'exemple représenté, un collier intérieur 6 a (figure 3) et également, le cas échéant, un coupon) sont avancées jusqu'à une roue 3 et jusque sur la surface extérieure d'un groupe 8 précédemment formé sur la ligne 4 et constitué d'un certain nombre de cigarettes (non représentées) enfermé à l'intérieur d'une enveloppe 9 d'une mince feuille sous la forme d'un parallélépipède rectangle. Comme montré sur la figure 1, la roue 3 comprend un disque central sensiblement horizontal 10 tournant par secousses (dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1) autour d'un axe sensiblement vertical. Comme montré sur les figures 2 et 3, le disque 10 présente une surface extérieure périphérique il sur laquelle est formé un certain nombre d'appendices radiaux équidistants 12 constitués chacun d'un bâti sensiblement rectangulaire 13 comprenant deux bras longitudinaux 14 et reliés à des extrémités opposées par des éléments transversaux 16 s'étendant sensiblement radialement par rapport au disque 10 Chaque bâti 13 définit une ouverture ou poche traversante 17 sensiblement de la même forme et de la même dimension que la surface latérale extérieure longue du groupe 8, et est disposé au-dessous du disque 10 auquel il est relié par des vis radiales 18 montées dans des trous respectifs 19 formés dans une nervure 20 s'élevant du bras longitudinal 14, et passant dans des trous taraudés respectifs 21 (figure 3) formés dans la surface 11. La roue 3 est entraînée de façon à tourner par secousses sur des pas égaux à l'écartement des poches 17 du disque 10. Sur la ligne 4 d'enveloppement, la roue 3 coopère avec un tambour d'entrée 22 situé dans un poste d'entrée 24 et avec une roue de sortie 23 située dans un poste de transfert 25, pour charger et transférer des groupes 8 diamétralement opposés sur la roue 3 En particulier, le tambour d'entrée 22 est monté de façon à tourner par secousses autour d'un axe horizontal, et il présente un certain nombre de poches radiales extérieures 26, conçues pour recevoir chacune un groupe 8 de façon que ses surfaces latérales longues soient disposées radialement par rapport au tambour 22. Le poste d'entrée 24, qui est d'une conception connue en ce qui concerne les machines d'emballage de cigarettes et qui ne sera donc décrit que brièvement, comporte un poussoir radial horizontal 27 conçu pour coopérer avec un poussoir radial horizontal 28 situé sur le tambour 22 afin successivement d'extraire des groupes 8 des poches respectives 26 dans le poste 24 et de les faire avancer au-dessous de poches respectives 17 pendant que celles-ci s'arrêtent dans le poste 24 Le poste 24 comporte aussi deux poussoirs coaxiaux 29 et 30 travaillant verticalement, destinés à recevoir des groupes 8 extraits par les poussoirs 27 et 28 des poches 26 et à les faire avancer à l'intérieur des poches 17 sur la roue 3, leurs surfaces latérales longues étant disposées horizontalement. Comme montré sur la figure 1, la ligne 4 d'enveloppement comporte une plaque incurvée fixe 31 (qui n'est représentée que partiellement pour des raisons décrites en détail ci-après) s'étendant au-dessous du trajet des appendices 12 entre les postes 24 et 25, afin de retenir des groupes 8 à l'intérieur des poches respectives 17 En un poste 32 dans lequel des parties 6 et des coupons 7 (le cas échéant) sont chargés, la plaque 31 est divisée en deux parties, dont la première (non représentée) s'étend entre les postes 24 et 32 et la seconde s'étend du poste 32 jusqu'au-delà du poste 25 Comme montré sur la figure 1, le dispositif 5 d'alimentation est placé au-dessous de la roue 3 de façon à coopérer avec celle-ci dans le poste de chargement 32, et il comporte des première et seconde lignes 33 et 35, respectivement, d'alimentation en bandes continues 34 et 36, lesdites lignes 33 et 35 étant disposées en opposition l'une à l'autre et étant sensible- ment tangentes à des points respectifs sur la périphérie de la roue 37 d'alimentation qui agit en tant qu'élément de sortie pour les deux lignes 33 et 35 La roue 37 est placée entre les lignes 33 et 35 et la roue 3, et elle tourne (dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre sur la figure 1) autour d'un axe s'étendant radialement au- dessous de la roue 3 et perpendiculairement aux lignes 33 et 35. La bande 34 est constituée de carton ou d'une matière similaire, et elle est coupée successivement aux parties 6 à partir desquelles des colliers 6 a sont formés. A cet effet, la ligne 33 comprend un certain nombre d'éléments 38 d'avance destinés à faire avancer la bande 34 jusque sur une surface de glissement 39 sensiblement tangente à la roue 37, et au-dessous d'une lame configurée fixe 40 supportée sur la surface 39 et s'étendant à travers une extrémité de celle-ci La lame fixe 40 fait partie d'un dispositif connu 41 de coupe comportant aussi un bloc de coupe 42 conçu pour se rapprocher et s'éloigner de la lame fixe 40 afin de couper des parties successives 6 de l'extrémité de la bande 34 avancée par les éléments 38 au- dessous et en contact avec la périphérie de la roue 37. La bande 36 est constituée de papier ou d'une matière similaire et elle est découpée en coupons succes- sifs 7 A cet effet, la ligne 36 comprend un certain nombre d'éléments d'avance 43 destinés à faire avancer la bande 36 jusque sur une surface de glissement 44 sensiblement alignée avec la surface 39, et au-dessus d'une lame transversale 45 coopérant avec une lame mobile 46 pour couper les coupons 7 de l'extrémité de la bande 36 La lame 46 est supportée sur un rouleau suceur 47 tangent à un point de la roue 37 en aval du point de tangence avec la surface 39, par rapport au sens de rotation de la roue 37, et elle est conçue pour faire avancer des coupons succes- sifs 7 jusque sur la périphérie de la roue 37, au-dessus des colliers respectifs 6 a. Au poste 32 de chargement, la roue 37 est sensiblement tangente à la surface inférieure des appen- dices 12 de la roue 3, et est définie extérieurement par une surface cylindrique ayant une section transversale concave définie par deux surfaces extrêmes cylindriques coaxiales 48 de même rayon et par une surface cylindrique intermédiaire 49 coaxiale aux surfaces 48, mais d'un rayon inférieur Le long de la surface 49, la roue 37 présente un certain nombre de dispositifs équidistants 50 de succion, présentant chacun une première paire de trous 51 alignés sur une première génératrice de la surface 49 et proches des extrémités longitudinales opposées de celle-ci, et une seconde paire de trous 52 plus rapprochés que les trous 51 et alignés sur une seconde génératrice de la surface 49 en avant de la première génératrice dans le sens de rotation de la roue 37. Comme montré sur la figure 1, chaque partie 6 comporte un corps central 53 (figure 2) des côtés opposés duquel deux ailes 54 s'étendent latéralement vers l'exté- rieur Une fois coupée du ruban 34 par le dispositif 41 de coupe, chaque partie 6 est appliquée par succion sur la périphérie de la roue 37 par une paire respective de trous 51 qui maintiennent le corps 53 sur la surface 49 et les ailes 54 sur les surfaces respectives 48 Etant donné que les surfaces 48 sont surélevées par rapport à la surface 49, chaque partie 6 située sur la roue 37 prend une configuration incurvée, son côté concave étant tourné vers l'extérieur de la roue 37. Pendant que la partie 6 est avancée vers le poste 32 de chargement, un coupon 7 est superposé, si nécessaire, sur cette partie Le coupon 7 est plus étroit que la surface 49 et il est maintenu sur la roue 37, pendant qu'il se déplace vers le poste 32 de chargement, par une paire respective de trous 52 qui maintiennent l'extrémité avant du coupon 7 sur la surface 49, tandis que la partie restante peut pendre librement au-dessus du corps 53 de la partie 6. Dans le poste 32 de chargement, chaque paire 6- 7 est libérée (comme montré sur la figure 2) sur la surface latérale inférieure 8 a du groupe 8 placée à l'intérieur de la poche 17 dans le poste 32, et est avancée par la roue 3, sur la surface supérieure de la plaque 31, jusqu'au poste de sortie. En liaison avec ce qui précède, il convient de noter que la roue 37 peut être tournée par secousses ou en continu Si elle est tournée par secousses (figure 1), chaque paire 6-7 est transférée de la roue 37 sur la roue 3 pendant que chaque poche 17 s'arrête dans le poste de chargement 32 Si elle est tournée en continu (non représenté), un transfert est effectué pendant que la poche 17 passe dans le poste 32 de chargement et entre deux arrêts successifs de la roue 3 Dans le cas d'une rotation continue, le dispositif 41 de coupe est évidemment remplacé par un dispositif à rouleau de coupe du type utilisé sur la ligne 35. Dans la configuration de la figure 2, la partie 6 présente un corps central 53 en contact avec la surface inférieure 8 a du dispositif 8, de façon à retenir un coupon 7, et les ailes 54 s'étendent au-dessous et vers l'exté- rieur des bras respectifs 14 et 15 du bâti 13 Pour retenir une partie 6 dans la position ci-dessus, les bras 14 et 15 de chaque bâti 13 sont pourvus, à l'aide de vis respectives et 56, de dispositifs de retenue constitués, respective- ment, d'appendices latéraux extérieurs plats 57 et 58 sensiblement alignés sur le même rayon du disque 10 Trois ergots 59, 60 et 61 s'étendent vers le bas de la surface inférieure de chacun des appendices 57 et 58, sensiblement coplanaire avec la surface inférieure du bâti respectif 13, ces ergots étant agencés de façon à définir un siège ou logement pour une aile respective 54 dont le bord extérieur porte d'une manière légèrement forcée contre la surface inférieure des ergots 59 et 61 et en particulier de l'ergot , qui coopère avec le bord latéral extérieur 62 de l'aile 54, et est séparé de l'ergot 60 sur l'autre appendice 57, 58 par une distance légèrement inférieure à celle comprise entre les deux bords 62 de la partie 6. En liaison avec ce qui précède, il convient de noter que, comme déjà indiqué, chaque partie 6 est avancée- par la roue 37 jusqu'au poste 32 de chargement en une position légèrement incurvée, qui permet aux bords 62 de s'ajuster entre les ergots respectifs 60 et d'entrer en contact avec eux lorsque la succion à travers les trous 51 est coupée d'une manière connue, pour transférer la partie 6 de la roue 37 à la roue 3. En addition ou en variante des ergots 59, 60 et 61, les appendices 57 et 58 peuvent évidemment être pourvus d'un certain nombre de trous de succion (non représentés) raccordés à une source de succion (non représentée) pour maintenir les ailes 54 sur les appendices 57 et 58. Comme montré sur les figures 1 et 3, la roue 23 présente la même conception que la roue 3 et est constituée d'un disque 63 ayant un certain nombre de poches périphéri- ques 64 de même forme, de même dimension et de même écartement que les poches 17 La roue 23 est tournée par secousses dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre (sur la figure 1) et elle est synchronisée avec la roue 3 de manière qu'une poche 64 s'arrête audessous d'une poche 17 et en même temps qu'elle dans un poste 25 Comme montré sur la figure 3, la poche 64 est disposée coaxiale- ment à la poche 17 avec laquelle elle communique par un passage resserré 65 formé à travers une partie extrême élargie 66 de la plaque 31 entre les roues 3 et 23. Le passage 65 présente une sortie 67 faisant face à la roue 23 et de même forme et de même dimension que la section transversale des poches 17 et 64; et une entrée qui, transversalement par rapport à la plaque 31 et radialement par rapport aux roues 3 et 23, est plus grande que les poches 17 et 64 et légèrement plus petite que la distance comprise entre les bords 62 de la partie 6 Les bords latéraux de ladite entrée du passage 65, situés il perpendiculairement à un plan (non représenté) passant par les axes de rotation des roues 3 et 23, rejoignent les bords correspondants de la sortie 67 par l'intermédiaire de surfaces respectivement sensiblement plates et inclinées 68, convergeant vers le bas. Le poste 25 comporte un poussoir 69 conçu pour se déplacer verticalement à travers une poche 17 dans le poste 25 et dans un passage 65 afin de se rapprocher et s'éloigner d'une plaque horizontale incurvée 70 similaire à la plaque 31 et s'étendant au-dessous d'une partie du chemin parcouru par les poches 64 sur la roue 23. Par conséquent, lorsqu'un groupe 8 s'arrête dans le poste 25 avec une partie 6 disposée à plat, en contact avec la surface supérieure de la plaque 31 et sur l'entrée du passage 65, une manoeuvre de descente du poussoir 69 dans le sens de la plaque 70 expulse un groupe 8 de la poche 17 perpendiculairement à la surface 8 a; le groupe 8 est engagé dans le passage 65; et les ailes 54 glissent sur les surfaces inclinées 68 et sont pliées progressivement vers le haut jusque sur les surfaces latérales respectives de l'enveloppe 9 pour former le collier 6 a Comme montré sur la figure 3, le pliage vers le haut des ailes 54 autour de l'enveloppe 9 et, par consé- quent, la formation du collier 6 a sont achevés lorsque le groupe 8 et le collier 6 a sont pris par le poussoir 69 à l'intérieur d'une poche 64 audessous de la sortie 67 du passage 65 Cette configuration de pliage est évidemment due uniquement à la conception des surfaces 68, qui peuvent être modifiées pour réaliser des pliages différents En d'autres termes, grâce à la poussée exercée par le poussoir 69, le groupe 8 agit à la manière d'une broche de pliage pour plier la partie 7 autour de l'enveloppe respective 9 pendant qu'un groupe 8 est transféré de la poche 17 jusque sur la plaque 70 de la poche 64 et avant qu'il soit emmené par la roue 23. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé d'avance et de pliage d'une feuille sur une machine d'emballage de cigarettes en paquets à dessus basculant, ladite feuille comprenant au moins des premières parties plates ( 6) à partir desquelles sont formés des colliers intérieurs ( 6 a) de renfort pour les paquets, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent: à faire avancer successivement des groupes ( 8) de cigarettes à l'intérieur de premiers sièges respectifs ( 17) d'une première roue ( 3) sur la ligne d'enveloppement ( 4) de la machine d'emballage ( 1); à faire tourner la première roue ( 3) autour de son axe pour faire avancer chacun des groupes ( 8) et le premier siège respectif ( 17) à travers un poste ( 32) dans lequel les premières parties plates ( 6) sont chargées; à faire avancer les premières parties plates ( 6) jusque sur une surface latérale ( 8 a) des groupes respectifs ( 8) dans le poste de chargement ( 32), chacune des premières parties plates ( 6) étant avancée de manière à présenter deux parties extrêmes ( 54) faisant saillie vers l'extérieur de la surface latérale ( 8 a); à transférer chaque groupe ( 8) et la première partie plate respective ( 6) du poste de chargement ( 32) à un poste de transfert ( 25) dans lequel le groupe ( 8) est transféré vers un second siège respectif ( 64) d'une seconde roue ( 23) d'enveloppement faisant face à la surface latérale ( 8 a) des groupes ( 8); à extraire chaque groupe ( 8) du premier siège respectif ( 17) perpen- diculairement à la surface latérale ( 8 a) et à insérer ledit groupe ( 8) à l'intérieur du second siège respectif ( 64), afin de plier la première partie plate respective ( 6) en U autour du groupe ( 8) et de former ainsi le collier ( 6 a). 2 Procédé selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que les premières parties plates ( 6) sont avancées jusqu'au poste ( 32) de chargement sur une première ligne ( 33) dont le dispositif de sortie est constitué d'une roue ( 37) d'alimentation tournant autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de rotation de la première roue ( 3), la roue d'alimentation ( 37) étant tangente à la première roue ( 3) au poste ( 32) de chargement et faisant face à la surface latérale ( 8 a) des groupes ( 8). 3 Procédé selon la revendication 2, carac- térisé par le fait qu'il comprend aussi une autre étape consistant à faire avancer chaque première partie plate ( 6) jusqu'au poste ( 32) de chargement en même temps qu'une seconde partie plate respective ( 7) sous la forme d'un coupon, la seconde partie plate ( 7) étant superposée à la première partie plate respective ( 6) et étant avancée jusqu'en contact direct avec la surface latérale ( 8 a) du groupe ( 8). 4 Procédé selon la revendication 3, carac- térisé par le fait que les secondes parties plates ( 7) sont avancées jusqu'au poste ( 32) de chargement sur une seconde ligne ( 35) partageant la roue ( 37) d'alimentation avec la première ligne ( 33). 5 Procédé selon l'une quelconque des reven- dications 2 à 4, caractérisé par le fait que la roue ( 37) d'alimentation présente une surface extérieure annulaire concave comportant des moyens ( 51) de succion, les premières parties plates ( 6) étant avancées successivement jusqu'à la roue ( 37) d'alimentation et étant incurvées par les moyens ( 51) de succion sur la surface concave, afin d'être avancées, ainsi incurvées, jusqu'au poste ( 32) de chargement. 6 Procédé selon la revendication 5, carac- térisé par le fait qu'il comprend une autre étape consis- tant à mettre hors d'action les moyens ( 51) de succion lorsque la première partie plate ( 6) atteint le poste ( 32) de chargement, permettant ainsi à la première partie ( 6) de revenir vers sa position non déformée et de porter contre des moyens respectifs ( 59, 60, 61) de retenue situés sur la première roue ( 3) d'enveloppement.