Brevet FR2666066A1 — publié le 19920228

L invention concerne un procédé de fermeture par pliage et col lage, en continu et sans contrepartie, des trottoirs de barquettes de conditionnement en carton et son dispositif d'application. Dans le dom@ine du conditionnement de l@ m@nutention et de la présentation des fruits et légumes, des barquettes en carton, obtenues à partir d'un flan mis en forme par pliage, agrafage ou collage, sont de plus en plus utilisexes Toutefois, étant donné la fragilité du matériau, est-t'on amené, lors de la découpe du flan en carton, à àprolonger ce- lui-ci, dans le sens de la longueur, de deux bandes assez étroites qui, après repliage et collage vers l'intérieur de la barquette, constituent des rebords d'appui et de pré hension, appelés communément "trottoirs" par les gens du métier.C'est précisément sur les dits trottoirs que vient prendre appui le fond de la barquette, lors du gerbage sur palettes de plusieurs unités de conditionnement de ce type, en vue de réduire le volume total du conditionnement et de faciliter sa manutention jusqu'à livraison au grossiste en fruits et légumes. Jusqu'à présent, I opération, appelée communément "ferme- ture des trottoirs", était effectuée avant remplissage des barquettes, à à l'@ide d'une machine spéciale assez complexe mettant en oeuvre deux contre-formes, ou contreparties, epousant la forme et les dimensions des petits côtés de la barquette, dont le rapprochement et l'éloignement étaient obtenus par un dispositif à parallélogrammes articulés dont le débattement était détermine en fonction de la longueur et, surtout, de la largeur des trottoirs ; afin que la dite contrepartie puisse etre extraite de la barquette après solid@risation, par col loge, des oreilles de fixation latérales des trottoirs contre la face extérieure su périeure de chacun des côtés de la barquette. De plus, cette opération de fermeture s'effectuait de façon sequen- tiel le : les contreparties étant maintenues en place et la barquette immobilisée pendant le temps nécessaire à la prise de col le préalablement déposée sur les flancs de la barquette ; 1 les oreilles étant maintenues en pression pen- dant tout ce temps par l'intermédi@ire de vérins, dont la partie fixée à l'extrémité de la tige et la contrepartie située à l'intérieur de la barquette constituaient, en quelque sorte, des mâchoires de serrage. Ce procédé de fermeture des "trottoirs" de barquettes presentait, comme inconvénients principaux/ d'être incompatible avec tout remplissage préalable de la barquette, étant donné les moyens utilisés pour soutenir les côtés de cel le-ci lors du pressage des oreilles pour col lage, alors que le remplissage avant fermeture des trottoirs aurait facilité l'automatisation deeelui-ci et aurait garanti un un meilleur remplissage, et de contraindre l'utilisateur de la machine, fonctionnant selon ce procédé, à des remplacements de parties spécifiques longs et délicats, obligeant le dit utilisateur à disposer d'un lot particulier de ces parties spécifiques pour chaque dimension de barquettes. II faut ajouter à cela que, compte-tenu de sa conception, une tellemachine ne pouvaits incorporer à un processus de conditionnement automatique et que la moindre incompatimilite entre les dimensions de la barquette, l'ép@isseur du cartonutilisé et les réglages de la machine, provoquai t un blocage de celle-ci et, par conséquent, une perturbation importante dans les opérations de conditionnement. On imagine aussi le prix d'une telle machine et de ses ou till@ges d'acc@mp@gnement. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif assurant la fermeture des trottoirs de barquettes en carton, en continu, sans utiliser de contrepartie, c'est-à-dire sans intro duction de quelque organe mécanique que ce soit à l'inte- rieur du volume utile des dites barquettes. Le procédé de fermeture par pliage et c@llage, en continu et sans contrepartie, des trottoirs de barquettes de conditionnement en carton selon l'invention se caractérise en ce qu i I comporte les étapes de transformation sui vantes - repliage d'un premier rebord ou trottoir, - encollage de la partie supérieure avant des grands côtes de la barquette, - pliage et pressage des oreilles du premier rebord, ou trottoir, avec application simultanée d'une pression dans des plans parallèles aux grands cotes de la barquette, ap pliques liné@irement sur le rebord, à l'@plomb de la face interne des dits grands côtés, - prepliage du second rebord ou trottoir, - encollage la la partie supérieure arrière des grands côtés de la barquette, - pliage et pressage des oreilles du second rebord, ou trottoir, avec application simultanée d'une pression dans des plans parallèles aux grands côtés de la barquette, appliquée linéairement sur le rebord, à I aplomb de la face interne des dits grands côtés, - maintien des pressions sur les oreilles et les rebords pendant le temps de prise de la colle, au cours de la poursuite du défilement de la barquette. Le dispositif d'application du procédé selon l'invention se caractérise principalement en ce que le défilement des barquettes est assuré par l'intermédiaire de deux chaînes sans fin indépendantes, portées chacune par un rail à écartement réglable ; en ce que le prépl iage du premier rebord, ou trottoir, est obtenu par l'intermédiaire de deux disques effilés, situés à l'extrémité avant de deux rails supérieurs, à écartement variable, disposés à l'aplomb des rails inférieurs portant les chaînes sans fin assurant le défilement, à distance réglable par rapport à ceux-ci ; en ce que l'encollage des parties supérieures avant et arrière des grands côtés de la barquette.est obtenu par l'intermédiaire de buses, portées par les rails supérieurs et situées en amont des disques de prépli@ge des oreilles des rebords ; en ce que le prépl iage du second rebord, ou trottoir, est obtenu par l'intermédiaire de deux taquets à écartement réglable, portés par une traverse coulissante rainurée fixée à l'extrémité de la tige d'un vérin monté dans le plan médian d'une armature oblique solidaire de longerons coul issant verticalement entre des montants latéraux si tués de chaque côte du châssis de la machine, so- I idairement avec les rails supérieurs ; en ce que le pliage des oreilles des deux reb@rds, ou trottoirs, est obtenu par l'intermédi@ire des disques effilés, situés à l'avant des rails supérieurs ; en ce que le pressage des oreilles contre les côtés de la barquette est obtenu par l'intermé- diaire de deux courroies sans fin, disposées chacune sous l'un des rails supérieurs, avec application simultanée de la pression dans des plans parallèles aux grands côtés de la barquette, par I intermédiaire de deux autres courroies sans fin, disposées chacune contre le côté intérieur de chacun des rails supérieurs ; en ce que le guidage latéral de la barquette pendant son défilement est obtenu par I intermédiaire de deux courroies sans fin, disposées chacune sur le dessus de chacun des rails inférieurs, et en ce que la détection de la presence d'une barquette, le contrôle du dépôt de colle et le contrôle du fonctionnement du vérin de manoeuvre de la traverse mobile porte-taquets sont assurés par l'intermédi@ire de trois détecteurs, disposés en ligne entre les deux rails inférieurs. Le réglage de l'ecartement des deux rails inférieurs, en fonction de la largeur de la barquette, est obtenu par deux systèmes à vis et écrou à pas inverse rendus solidaires en rotation par l'intermédi@ire de deux pignons et d'une chaîne ; 1 un des deux systèmes étant manoeuvrable en rotation par l'intermédi@ire d'une manivelle Le réglage de la distance des rails supérieurs par rapport aux rails inférieurs est obtenu par l'intermédi@ire de quatre systèmes à vis et écrou, rendus sol idaires en rotation par l'intermédiaire de pignons et d'une chaine ;; I un des quatre systèmes étant manoeuvrable -en rotation par intermédiaire d'une manivelle. Les rails supérieurs sont maintenus dans le plan des longerons couliss@nts par l'intermédiaire de deux glissières, reliant transversalement les dits longerons coulissants. L'écartement des rails supérieurs peut être ajusté par l'intermédiaire de deux systèmes à vis et écrou, sol @idari- sés en rotation par l'intermédiaire de deux pignons et d'une chaîne de transmission. Le coulissement des longerons par rapport aux montants du châssis est guidé par deux glissières, disposées paraI lè- lement aux dits montants. Le maintien des deux rails inférieurs dans un même plan est obtenu par l'intermédiaire de deux glissières, disposées transversalement par rapport au châssis du dispositif. Les courroies de chacun des rails supérieurs sont mues par un moto-réducteur indépendant. Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent essentiellement en ceci que le dispositif de pliage et de collage est adaptable quasi-instantanément à de nouvel les dimensions de barquettes ; qu'il peut être,incorporé à un processus de conditionnement automatique, juste en aval du poste de rempl issage, et que son court est très inférieur à celui des dispositifs proposés jusqu'alors pour ce faire. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un module de fermeture par pliage et collage, en continu et sans contrepartie, de trottoirs de barquettes de conditionnement de fruits, donne à titre d'exemple non limitatif au regard des dessins annexés sur lesquels - la figure l représente une vue de côté du module en coupe longitudinale, - la figure 2 représente une vue de face du module, - la figure 3 représente une vue en coupe partiel le transversale du module, réalisée au niveau des courroies de pressage. Les figures représentent un module de pliage et de collage en continude rebords 11 et 12 à oreilles 111, 112 et 121, 122 de barquettes 10, à côté 13 et à fond 14, entraînées par des chaînes de transfert 21 et 22 disposées contre la face interne de rails 23 et 24 à écartement variable par l'intermédiaire de vis 25 et 26, reliées par pignons 251 et 261 à chaîne 27 manoeuvrable par une manivelle 271.Le repliage du premier rebord 11 puis des oreilles 111, 112 et 121, 122 est obtenu par l'intermédi@ire de disques effilés 31 et 32, situés à l'extrémité avant de rails supérieurs 33 et 34 à écartement variable par l'intermédiaire de vis 35 et 36 reliées par des pignons 351 et 361 @ chaîne 37 manoeuvrable par une manivelle 37 1 ; les d i ts rails suparieurs 33 et 34 portant les courroies sans fin de pression horizontale supérieure 381 et 382 et verticale 391 et @ 392 ; les courroies de pression horizontale inférieure 281 et 282 étant portées par les rails inférieurs 23 et 24.Les rails inférieurs 23 et 24 sont Soutenus par des glissières 231 et 241, disposées en travers du châssis 40 du module. Les rails supérieurs 33 et 34 sont soutenus par des glissières 331 et 3414 reliantdeux longerons 41 et 42 coulissant par rapport aux montants 411 à 414 du châssis, sous l'action de vis 403 c 406 reliées par pignons 407 â 410, chaîne 411 et manivelle 412.Le prépl iage du second rebord 12 est assuré par les deux taquets 51 et 52 à écar- tement réglable par l'intermédiaire d'une traverse cou I issante rainurée 50 et d'écrous de serrage 501, 502, manoeuvrés par l'intermédiaire d'un vérin 53 dont le corps est monté dans le plan médian d'une armature oblique 54, fixée contre l'extrémité avant des longerons coulissants 41 et 42 supportant les rails supérieurs 33 et 34. Les taquets 51 et 52 comportent un bec de pliage approprié 511, 521, prolonge par une languette 512, 522 d'engagement de la seconde bordure 12 sous les courroies de pression verticale supérieure 391 et 392.La traverse coulissante rainurée 50 est guide latéralement par deux glissières 504 et 505, sol idaires de l'armature oblique 54. La position de l'armature oblique 54 par rapport aux longerons latéraux coulissants 41 et 42 est réglable par I 'intermé- diaire de trous oblongs 541 et de vis 542. Les buses d'encollage 60 sont montées sur des platines 61, fixées aux rails supérieurs 33 et 34, en amont des disques 31 et 32. La détection de la présence d'une barquette 10, le contrôle du dépôt de colle et le contrôle du fonctionnement du vérin 53 de manoeuvre de la traverse 50 sont assurés par l'intermédiaire de trois detecteurs 71, 72 et 73 disposés en ligne entre les deux rails inférieurs 23 et 24. Les courroies de chacun des rails supérieurs sont mues par un moto-réducteur indépendant 8. Ainsi, comme on le voit en examinant plus en détai I les figures 1 et 2, les barquettes 10 pleines sont introduites dans le module par l'intermédiaire des chaînes de transfert sans fin 21 et 22 qui assurent leur défilement devant les organes de fermeture des trottoirs 11 et 12 > pour être acheminées vers la sortie du module, où e I les sont reprises mécaniquement pour être palettisées.Ainsi, au cours de son défilement, une barquette est tout d'abord prise en compte par le détecteur de présence 71, qui assure la rentrée de la tige du vérin 53 et la mise sous pression du distributeur de col le, puis le franchissement du second détecteur 72 provoque la projection de col le pendant une durée déterminée, afin d'obtenir deux traits de col le superposés, aux endroits où viendront prendre appui les oreilles 111, 112, 121 et 122 des trottoirs 11 et 12 La poursuite du défilement de la barquette entraîne la mise en contact de son trottoir avant 1 1 avec les disques eff i- lés 31 et 32 situés à l'@vant des rails supér leurs 33 et 34, lesquels provoquent le repliage du premier trottoir 11, puis celui des oreilles 111 et 112 de celui-ci, lesquelles s'engagent, ensuite, sous les courroies sans fin 381 et 382, situées sous les rails supérieurs 33 et 34, pour y subir une pression transversale qui est maintenue jusqu'd la sortie du module. Comme le montre la figure 3, afin que les côtés 13 puissent supporter, sans déformation, la pression exercée par les courroies sans fin 381 et 382, une pression verticale est exercée, simultanément, par les courroies 391 et 392, au droit des cotés 13, , vers l'intérieur de la barquette, afin que les légères ondulations 113 et 143,dues à la déformation, respectivement, du trottoir 11 et du fond 14 de la barquette, au niveau des bords supérieur et inférieur des côtés 13, sous l'action de la pression exercez, respecti vement, par les courroies verticales supérieures 391 et 392 et les chaînes de transfert 21 et 22, retiennent les côtés 13, afin d'éviter leur fléchissement sous l'action de la pression exercée horizontalement par les courroies 381 et 382.Afin d'équilibrer les pressions exercées sur les côtés de la barquette et de faciliter l'entraînement de celle-ci, des courroies 281 et 282, disposées sur le dessus de chacun des rails inférieurs, s opposent à une défor maton, par flambage, de la partie inférieure des côtés 13 de la barquette. Le trottoir avant 11 de la barquette ayant été replie et fixé comme indiqué ci-dessus, le déplacement de la barquette provoque le fonctionnement du détecteur 73 de mise en oeuvre du vérin 53, dont la sortie de la tige entraîne le déplacement, vers le base de la traverseSO, et, parconsé- quent, des taquets 51 et 52, dont les becs arrières 511 et 521 provoquent le prépliage du trottoir 12, compte-tenu de l'obliquité du vérin 53. Les dits taquets étant maintenus en position basse, le trottoir 12 glisse sous ceux-ci pour passer sous les languettes 512, 522, destinées à faciliter l'engagement du trottoir 12 sous les courroies verticales 391 et 392.Pendant ce temps, le détecteur d'encollage 72 a fonctionné à nouveau pour provoquer le fonctionnement des buses d'injection de col le et les oreilles 121 et 122 ont été prépliées par les disques effilés 31 et 32. Les dites oreilles 121 et 122 sont alors introduites sous les courroies horizontales supérieures 381 et 382 simultanément avec l'engagement du trottoir arrière 12 sous les courroies verticales supérieures 391 et 392. La barquette poursuit alors son déplacement vers la sortie du module, en ayant ses trottoirs 11 et 12 et leurs oreilles de fixation 111, 112 et 121, 122 maintenus en pression par l'ensemble des courroies. Quant à l'adaptation du module à de nouvel les dimensions de barquettes, telle sera obtenue très rapidement par action sur les manivelles 271, 371 et 412 permettant de modifier, respectivement, l'écartement des rails inférieurs 23 et 24 > des rails supérieurs 33 et 34 et la distance des rails supérieurs 33 et 34 par rapport aux rails inférieurs 23 et24 ; avec modification, si nécessaire, de l'ecartement des taquets de prépliage 51 et 52, en faisant varier leur position sur la traverse 50, qui a été, pour ce faire, munie d'une rainure 503 dans laquelle sont montées les tiges filetées de fixation des taquets. 11 suffira donc de desserrer légèrement les écrous 501 et 502, de faire coulisser les taquets 51 et 52, puis de resserrer les dits écrous, lesquels sont munis, pour ce faire, d'un levier de manoeuvre. On a remarque qu'au cours de l'ensemble des opérations de fermeture des trottoirs de barquettes par ce procédé et ce moyen, aucun organe n'a pénétré dans le volume de conditionnement de la barquette ; ce qui permet donc leur remplissage préalable. On a remarqué, aussi, qu'il serait aisé de remédier à l éventuel blocage d'une barquette à l'intérieur du mo dule, au cours de son défilement, puisqu'il suffirait, alors, d'écarter les rai Is23, 24, 33 et 34, horizontalement et verticalement, pour obtenir la libération de celle-ci. II faut souligner, aussi qu'un tel module de conditionne- ment, malgré sa simplicité, pourrait être aisément incor- pore dans un processus de conditionnement automatise incluant des variations de dimensions de barquettes ; puisqu'il suffirait de remplacer les manivelles 271, 371 et 412 par des moteurs électriques pas-à-pas, relies à l'interface de commande de l'automate programmable de gestion de l'ensemble du processus. Revendications. 1. Procédé de fermeture par pliage et collage, en continu et sans contrepartie, des trottoirs de barquettes de conditionnement en carton, caractérise en ce qu'il comporte les étapes de transformation suivantes - repliage d'un premier rebord ou trottoir, - encollage de la partie supérieure avant des grands côtés de la barquette, - pliage et pressage des oreilles du premier rebord, ou trottoir, avec application simultanée d'une pression dans des plans parallèles aux grands cotes de la barquette, appliquée lineairement sur le rebord, à l'aplomb de la face interne des dits grands côtés, - prepliage du second rebord ou trottoir, - encollage de la partie supérieure arrière des grands cô- tes de la barquette, - pliage et pressage des oreilles du second rebord, ou trottoir, avec appl ication simultanée d'une pression dans des plans parallèles aux grands côtés de la barquette,ap- pliquee linéairement sur le rebord, à l'aplomb de la face interne des dits grands cotes - maintien des pressions sur les oreilles et les rebords pendant le temps de prise de la col le, au cours de la poursuite du défilement de la barquette. 2. Dispositif d'application du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le défilement des barquettes C10 > est assuré par l'intermédiaire de deux chaînes de transfert sans fin (21,22) indépendantes, portées chacune par un rail à écartement réglable (23,24) ; ; en ce que le prépliage du premier reb@rd, ou trottoir (11), est obtenu par l'intermédiaire de deux disques effilés (31,32), si- tués à l'extrémité avant de deux rails supérieurs (33,34) à écartement variable, disposés à l'aplomb des rails infe- rieurs (23,24) portant les chaînes sans fin (21,22) assurant ledéfilement, à distance réglable par rappor@ à ceuxci ; en ce que l'encollage des parties supérieures avant et arriére des grands côtés (13) de la barquette (10) est obtenu par l'intermédiaire de buses (60), portés par les rails supérieurs (33,34) et situées en amont des disques de prépliage (31,32) des oreilles (111,112,121,122) des rebords; en ce que le prépliage du second rebord, ou trottoir (12), est obtenu par l'intermédiaire de deux taquets (51,52) à écartement réglable, portés par une traverse coulissante rainurée (50) fixée à l'extrémité de la tige d'un vérin (53) monté dans le plan médian d'une armature oblique(54) solidaire de longerons (41,42) coulissant verticalement entre des montants (411 â 414) latéraux situés de chaque côté du chassis (40) de la machine) solidairement avec les rails supérieurs (33,34) ; en ce que le pliage des oreilles (111, 112, 121 et 122) des deux rebords, ou trottoirs (11 et 12), est obtenu par l'intermédiaire des disques effilés (31,32), situés à l'avant des rails supérieurs (33,34 > ; en ce que le pressage des oreilles (111, 112, 121 et 122) contre les côtés (13) de la barquette (10 > est obtenu par l'intermédiaire de deux courroies sans fin (381,382), disposées chacune sous l'un des rails supérieurs (33,34), avec application simultanée de la pression dans des plans parallèles aux grands côtés (13) de la barquette C10) par l'intermédiaire de deux autres courroies sans fin (391,392), disposées chacune contre le côté intérieur de chacun des rails supérieurs (33,34) ; en ce que le guidage latéral de la barquette (10) pendant son défilement est obtenu par l'intermédiaire de deux courroies sans fin (281,282), disposées chacune sur le dessus de chacun des rails inférieurs (23,24), et en ce que la détection de la présence d'une barquette, 1 le contrôle du dépot de colle et le contrôle du fonctionnement du vérin de manoeuvre (53) de la traverse mobile @ le porte-ta- quets sont assurés par l'intermédiaire de trois détecteurs (71,72,73), disposés en ligne entre les deux rails infe- rieurs (23,24). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réglage de l'écartement des deux rails inférieurs (23,24), en fonction de la largeur de la barquette (10), est obtenu par deux systèmes à vis et écrou à pas inversé (24,26), rendus solidaires en rotation par l'intermédiaire de deux pignons (251,261) et d'une chaîne (27? ; I'un des deux systèmes étant manoeuvrable en rotation par l'intermédiaire d'une manivelle (271). 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réglage de la distance des rails supérleurs (33,34) par rapport aux rails inférieurs (23,24) est obtenu par l'intermédiaire de quatre systèmes à vis et écrou (403 o 406 > , rendus solidaires en rotation par l'intermédiaire de pignons (407 à 410) et d'une chaîne (411) ; I'un des quatre systèmes étant manoeuvrable en rotation par l'intermédiaire d'une manivelle (412 > . 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les rails supérieurs (33,34) sont maintenus dans le plan des longerons coulissants (41,42) par l'intermé- diaire de deux glissières (331,341) reliant transversa- lement les dits longerons coulissants (41,42). 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'écartement des rails supérieurs (33,34) peut hêtre ajusté par l'intermédiaire de deux systèmes à vis et écrou (35,36 > , solidarises en rotation par l'intermédiaire de deux pignons (351,361) et d'une chaîne de transmission (37). 7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le coulissement des longerons (41,42) par rapport aux montants du châssis est guide par deux glissières J dispo suées parallèlement aux dits montants. 8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le maintien des deux rails inférieurs (23,24) dans un meme plan est obtenu par l'intermédiaire de deux glissières (231,241), disposées transversalement par rapport au châssis (40) du dispositif. 9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les courroies de chacun des rails supérieurs sont mues par un moto-réducteur indépendant (8).