Brevet FR2666521A1 — publié le 19920313

DISPOSITIF POUR DEPOSER DES LIGNES DE COLLE PARALLELES SUR UN FLAN EN CARTON PREDECOUPE La présente invention concerne un dispositif pour déposer des lignes de colle parallèles sur un flan en carton prédécoupé destiné à la confection d'une barquette après mise en forme et collage. Elle s'applique plus particulièrement à un flan en carton sur lequel il est nécessaire de déposer des lignes de colle qui comprennent deux parties d'égale longueur situées dans le prolongement l'une de l'autre et courant depuis l'un des bords du flan correspondant à un rabat jusqu'à un trait de pliage perpendiculaire, la zone située entre les deux traits de pliage correspondant au fond de la barquette devant être exempte de colle. Il s'agit par exemple d'un flan destiné à la confection d'une barquette dite "à trottoirs" dont les parois correspondant aux petits côtés de la barquette (de forme générale rectangulaire) sont munies de rabats de renforcement horizontaux. Ce type de barquette est utilisable dans diverses applications, notamment dans le domaine alimentaire pour contenir des produits tels que des fruits, des légumes, des volailles, etc. Il a déjà été proposé de déposer sur des flans en papier ou en carton des lignes de colle au moyen de disques encolleurs rotatifs sur lesquels sont déplacés les flans, la vitesse de déplacement en translation du flan à encoller étant égale à la vitesse périphérique linéaire d'un secteur d'encollage garni de colle ; il s'agit d'un secteur de contour en arc de cercle muni d'une gorge périphérique qui prélève la colle dans un bac dans lequel il trempe au cours de sa rotation. De plus en plus, il est fait usage de colle thermofusible qui se trouve à l'état liquide dans un bac chauffé ; la colle déposée sur le flan est une colle liquide, en général à prise rapide, la mise en forme de la barquette se faisant immédiatement après le dépôt de la colle. Traditionnelement, lorsqu'on doit déposer plusieurs lignes de colle parallèles sur un flan en carton, on utilise une série de disques encolleurs dont les secteurs d'encollage ont des longueurs d'arc et des calages angulaires sur leur arbre qui sont bien déterminés pour correspondre à la longueur et à l'emplacement sur le flan de la ligne de colle à déposer. Or, il est très important que la colle soit déposée complètement dans les zones d'encollage, mais qu'elle ne déborde pas dans les autres zones du flan, notamment dans les zones correspondant aux parois et au fond de la future barquette ; en effet, dans ces zones, la présence de colle serait une source de dépôt de poussière indésirable, et risquerait de causer des désagréments en cours d'utilisation. Bien entendu, la précision qui est exigée pour le dépôt de la colle grève très sensiblement le coût de production des dispositifs traditionnels ; elle pose aussi des difficultés pour la maintenance et le remplacement des pièces constitutives du dispositif, et en particulier des disques encolleurs. C'est pourquoi, l'objectif principal de la présente invention est de proposer un dispositif pour déposer des lignes de colle du genre qui vient d'être évoqué utilisant des disques encolleurs rotatifs, qui par sa conception, ne nécessite pas de précision excessive notamment quant aux tolérances dimensionnelles des pièces, tout en permettant d'obtenir une excellente précision en ce qui concerne l'emplacement et les dimensions des lignes de colle déposées. Ces résultats sont atteints conformément à l'invention, grâce au fait que les moyens qui déplacent en translation le flan en carton contre un disque encolleur rotatif sont reliés cinématiquement à ce disque de telle manière que la vitesse de déplacement du flan soit sensiblement égale à la vitesse linéaire du secteur d'encollage, tandis que le rayon R de ce secteur est choisi de telle manière que - la longueur d'arc de ce secteur est légèrement supérieure à la longueur de chacune des parties de la ligne de colle dont il a été fait état plus haut - la distance qui sépare les deux traits de pliage (dont il a été également fait état plus haut) est égale à (2 tE - u) x R, où u est l'angle au centre, exprimé en radian, du secteur d'encollage en forme d'arc de cercle dont est pourvu le disque encolleur. En position de départ, la distance i qui sépare le premier trait de pliage de la zone où va être effectué le dépôt de la colle est égale au produit de R avec la différence entre 2 Tt et l'angle au centre v (également exprimé en radian) que forme la zone de dépôt de la colle avec le bord arrière du secteur d'encollage le terme "arrière" est considéré bien entendu par rapport au sens de rotation du disque. De préférence, le dispositif comporte une série de disques encolleurs disposés parallèlement les uns aux autres et calés sur un arbre commun qui est entraîné en rotation par des moyens qui sont commandés par les moyens qui déplacent en translation le flan en carton. Dans le cas où il s'agit de déposer une série de lignes de colle qui n'ont pas toutes la même longueur, il est possible de prévoir tout de même des secteurs d'encollage identiques pour l'ensemble des disques, la longueur d'arc de ces secteurs étant alors légèrement supérieure à la plus grande de ces longueurs. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les moyens qui entraînent en rotation l'arbre commun comprennent une poulie qui est montée sur cet arbre et dont le diamètre est égal à celui des secteurs d'encollage. De préférence, le dispositif comporte une table horizontale qui supporte le flan à encoller, un vérin étant adapté pour déplacer le flan sur cette table au moyen d'un taquet mobile, de manière à l'amener sur les disques encolleurs, ceux-ci étant portés par un arbre horizontal disposé à l'extrémité de la table, perpendiculairement à la direction d'avance du taquet. De manière particulièrement simple, la liaison cinématique entre les disques encolleurs et le taquet consiste en une courroie sans fin, de préférence une courroie crantée, qui passe sur la poulie (également crantée) et entraîne celle-ci, ainsi que l'ensemble des disques, en rotation. De manière traditionnelle, il est avantageux d'utiliser une colle thermofusible à prise rapide, cette colle étant contenue dans des bacs chauffés dans lesquels passent les secteurs d'encollage au cours de la rotation des disques encolleurs. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, les flans sont déplacés horizontalement au-dessus des disques encolleurs, les lignes de colle étant déposées contre la face inférieure de ces flans. De préférence, le dispositif fait partie d'une machine de confection de barquettes, et le dispositif est disposé en amont d'un dispositif de mise en forme et de collage des barquettes, ce dispositif étant adapté pour mettre en forme chacun des flans successivement en le déplaçant de bas en haut dans des moyens conformateurs, puis à empiler les barquettes finies à l'envers, c'est-à-dire avec leur ouverture tournée vers le bas. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés qui en présentent un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue de dessus d'un flan en carton prédécoupé - la figure 2 est une vue en perspective d'une barquette confectionnée à partir du flan de la figure 1, et en cours d'achèvement - la figure 3 est une vue schématique de dessus du dispositif - les figures 4 et 5 sont des coupes longitudinales de la figure 3 respectivement par les plans IV-IV et V-V - la figure 6 est une vue partielle de dessus d'un détail de la figure 1 - la figure 7 est une section transversale du flan de la figure 6 coupé par le plan VIl-VIl - la figure 8 représente schématiquement un disque encolleur - les figures 9 à 14 sont des vues similaires à celle de la figure 5 qui illustrent les différentes étapes successives de dépôt d'une ligne de colle sur le flan - la figure 15 est une vue schématique d'un dispositif de mise en forme et de collage de la barquette qui est situé en aval du dispositif de dépôt de la colle. Le flan représenté à la figure 1 est réalisé dans un carton tel que du carton traditionnellement utilisé pour l'emballage de produit (par exemple un carton à structure sandwich à âme plissée). Il a une forme généralement rectangulaire, par exemple de dimension de l'ordre de 90 x 50 cm, et une épaisseur d'environ 4mm. Le contour du carton présente des découpes qui correspondent aux différents rabats nécessaires à la confection ultérieure par collage de la barquette. Ce flan 1 a un contour symétrique par rapport à un point central I. A la figure 1 on a représenté sous forme de traits fins continus les traits de pliage préformés sur le flan. Ces traits sont obtenus par exemple par affaiblissement du carton par pression. Les lignes de colle que l'on souhaite déposer sur ce flan, à l'aide du dispositif selon l'invention, sont figurées en traits interrompus et désignées par la référence générale K. La zone centrale du flan, référencée 10, qui correspondra au fond de la barquette, est séparée des bords longitudinaux du flan par deux lignes parallèles P1 et P2. Ces lignes délimitent deux zones de bordure 11, respectivement 11', qui sont elles-mêmes découpées transversalement pour former différents rabats, en l'occurence des rabats centraux 110, 110' qui correspondront aux parois latérales des grands côtés de la barquette et des rabats 111, 111' et 112, 112', destinés à la confection des angles de la barquette, comme cela se comprend à l'observation de la figure 2. Le flan est parcouru également par des traits de pliage P3 et P4 qui sont disposés perpendiculairement aux grands côtés ; les lignes P3 sont destinées à séparer le fond des parois correspondant aux petits côtés de la barquette, tandis que les traits P4 séparent ces parois de parties rabattues 100 constitutives des "trottoirs" qui sont destinés à rigidifier la barquette. On a désigné par la référence 1 la distance entre les traits de pliage P1 et P2. De chaque côté du flan 1, c'est-à-dire aux parties haute et basse de la figure 1, il est nécessaire de déposer cinq lignes de colle, en l'occurence deux lignes sur le rabat 112 et trois lignes sur le rabat central 110, soit un total de dix lignes de colle sur l'ensemble du flan. Chaque ligne de colle est composée de deux parties (tronçons) qui sont alignées et disposées en regard l'une de l'autre sur les parties formant rabats de part et d'autre des lignes P1, P2. Ainsi, sur les rabats d'extrémité 112, 112' sont prévues deux paires de tronçons K1-K'1 et K2-K'2 ; à chaque extrémité des rabats centraux 110, 110' sont prévues trois paires de tronçons K3-K'3, K4-K'4, K5-K'5. Les tronçons K5 et K'5 ont des longueurs qui sont égales à la distance a séparant les traits de pliage P1 et P2 du bord correspondant du flan. Par contre, en raison du découpage en lignes brisées des bords du flan en regard des autres tronçons, leur longueur est inférieure à a. Il est très important que les différentes lignes de colle déposées sur le flan se confinent aux zones latérales correspondantes aux rabats, et s'étendent complètement d'un bord à l'autre de ces zones, mais sans empiéter aucunement sur la zone de fond 10, c'est-à-dire sans franchir les traits de pliage P1 et P2. Comme cela va maintenant être expliqué, ce résultat est rendu possible de manière simple grâce à l'invention, malgré le problème lié aux longueurs différentes des différents tronçons constitutifs des lignes de colle. Le dispositif représenté sur les figures 3, 4 et 5 comprend essentiellement une table en deux parties 3 disposée horizontalement et servant à supporter le flan sur lequel on souhaite déposer les lignes de colle ; ce flan 1 est représenté en traits interrompus mixtes à la figure 3. Dans l'espace séparant les deux parties de table 3 est disposé un vérin sans tige 2, par exemple un vérin pneumatique dont le piston 20 est susceptible de se déplacer en translation, à vitesse uniforme d'une extrémité à l'autre, ceci dans les deux sens. Ce vérin est commandé par des moyens traditionnels accessibles à l'utilisateur, ces moyens n'étant pas représentés ici pour ne pas alourdir inutilement la présente description. Le dessus de la table 3 peut être avantageusement garni de moyens qui facilitent le déplacement du flan 1 sur la table, tels que par exemple un revêtement en matériau à faible coefficient de frottement ou des galets d'appui rotatifs. La table 3 est par ailleurs pourvue d'organes de centrage 30 qui assurent le bon positionnement du flan 1 en direction transversale, c'est-à-dire perpendiculairement à la direction de déplacement du piston 20. A l'une des extrémités de la table 3 est monté un arbre horizontal transversal 50 guidé en rotation dans des paliers 51. Les paliers 51 et la table 3 sont montés dans un bâti fixe, qui n' a pas été représenté sur les dessins dans un seul but de simplification. L'arbre transversal 50 porte une série de disques encolleurs 5, calés sur cet arbre, et disposés en regard des lignes d'encollage correspondant aux différentes lignes référencées K et K' à la figure 1. Cet arbre porte dans sa partie centrale une poulie 4 également calée sur l'arbre 50, par exemple par clavetage. Les disques 5 sont répartis en deux groupes disposés de part et d'autre de la poulie 4, pour correspondre au deux groupes de lignes d'encollage prévues à chaque extrémité du flan 1. Chacun des groupes est disposé au-dessus d'un bac 5 contenant de la colle thermofusible 60, qui y est maintenu à l'état fondu (liquide) grâce à un système de chauffage thermostatique, par exemple des résistantes chauffantes thermiquement régulées. Sur la poulie 4 passe une courroie sans fin 40 dont l'autre extrémité passe sur une poulie de renvoi 41 ; celle-ci est portée par un arbre 42 qui est guidée en rotation et montée fou dans un palier 43 fixé sous la table 3. Selon une caractéristique importante de l'invention, le piston de vérin 20 joue le rôle de poussoir, ou taquet, pour central ner en translation sur la table 3, le flan 1. Ce piston 20 est solidaire d'une pièce 21 qui est fixée, par exemple par pincement, au bras supérieur de la courroie 40. De préférence, la courroie 40 et les poulies 41, 4 sont crantées, pour empêcher tout glissement de la courroie par rapport aux poulies. Ce système à courroie-poulies peut être naturellement remplacé par un dispositif équivalent tel qu'un système à chainepignons. Comme on le voit à la figure 5, les disques encolleurs 5 portent un secteur angulaire en forme de came 7, dont le diamètre extérieur est sensiblement supérieur au reste du disque. A la figure 8 on a désigné par la référence 0 le centre du disque, qui correspond à son axe de rotation, et par u l'angle au sommet du secteur angulaire 7 ; la paroi périphérique de ce secteur, qui est désignée par la référence 70, est munie d'une gorge ou rainure circulaire, apte à prélever de la colle liquide 60 au cours de son passage dans le bac 6 durant la rotation du disque, comme cela est, du reste, bien connu. On a désigné par la référence 71 et représenté en traits interrompus à la figure 8, le prolongement fictif sur tout le pourtour du disque de la partie 70, c'est-à-dire en fait, le pourtour de la partie échancrée s'détendant à l'extérieur du secteur 7. Le rayon de la partie 70 en arc de cercle est désigné par la référence R. Comme cela est bien connu, il est prévu en regard de chacun des rouleaux encolleurs 5 un patin d'appui 31, de préférence sollicité élastiquement en direction du disque 5, apte à appliquer élastiquement le flan 1 contre le disque encolleur associé lors de son passage sur celui-ci ; ce patin a été représenté uniquement à la figure 5, afin de ne pas alourdir inutilement les dessins. Sur les dessins, le sens d'avance des flans dans le dispositif est de la gauche vers la droite, tandis que les disques 5 tournent dans le sens des aiguilles d'une montre. Ces mouvements sont figurés sur les dessins respectivement par les flèches f et g. On a désigné par les références E et F les points avant et arrière, ceci par rapport au sens g de la paroi 70 du secteur angulaire 7. Nous allons maintenant expliquer, en nous référant plus particulièrement aux figures 6, 7 et 9 à 14, de quelle manière se fait le dépôt d'une ligne de colle au moyen du dispositif qui vient d'être décrit. Nous allons considérer que la ligne de colle à déposer correspond à la ligne K4, K'4, mentionnée en référence à la figure 1. A la figure 6, on a désigné par les lettres C et A respectivement les bords avant et arrière de la partie K4 et par les lettres B et D respectivement les bords avant et arrière de la partie K'4. Ces parties ont une longueur a4 plus petite que la distance a évoquée précédement. Il est rappelé que la distance 1 correspond à l'écartement des traits de pliage P1 et P2. On a désigné par L la longueur de section du flan à ce niveau (voir figure 7). En début d'opération, comme on le voit à la figure 9, le disque encolleur 5 est dans une position telle que le secteur 7 trempe complètement dans la colle liquide 60. Dans cette position de départ, le taquet mobile 20 est en appui contre le chant arrière du flan 1, à une position déterminée du plan vertical passant par le centre O des disques 5. Cette position est telle que le point A (qui correspond au trait de pliage P1) se trouve à une distance i de ce plan, et donc du point d'encollage correspondant Z, cette distance i étant égale au produit du rayon R avec la différence entre 2 SE et l'angle au centre v que forme le point Z avec le bord arrière F du secteur d'encollage. On a donc i = R x (21r- v). Autrement dit, la distance i est égale à la longueur d'arc développé du point F au point Z selon la circonférence fictive 71, en passant du côté du point E. Le secteur 7 a une longueur d'arc développé Ru qui est légèrement supérieure, par exemple de 5mm, à la dimension a et est donc aussi, a fortiori, supérieure à a4. Selon une autre caractéristique importante, le rayon R du secteur 7 est égal au rayon primitif de la poulie 4. Le vérin 2 ayant été mis en route par l'opérateur, le piston poussoir 20 se déplace à vitesse uniforme dans le sens de la flèche f, déplaçant le flan 1 en direction des disques encolleurs 5. Dans le même temps, l'arbre 50 et l'ensemble des disques 5 sont entraînés en rotation par la poulie 4, elle-même entraînée par l'organe 21 via la courroie 40. Au cours de cette rotation, le secteur 7 sort du bac 6, sa paroi 70 étant garnie d'une couche de colle fondue ; le bord avant E du secteur 7 arrive dans la zone d'encollage Z avant le bord antérieur C de la ligne de collage. On est donc assuré que l'encollage se fera tout de suite au passage de ce bord. Le secteur 7, qui se trouve en appui contre le dessous du flan 1 transfère alors la colle sur toute la partie CA, et il est certain que le dépôt de colle cesse juste au passage du point A en raison du positionnement initial i expliqué plus haut (voir figure 11). Le flan passe alors au-dessus de la zone du disque dépourvu de secteur d'encollage 7, tandis que ce secteur passe dans le bac 6 pour prélever une nouvelle dose de colle. Du fait que la longueur d'arc fictive correspondant à la zone échancrée (à l'extérieur du secteur) a la même longueur développée que la distance 1 entre les points A et B, on est certain que le bord avant E du secteur rencontre alors le flan au point B comme cela est illustré à la figure 13. Le mouvement continuant, comme on le voit à la figure 14, la colle est transférée sur l'ensemble de la partie BD. On est certain que l'encollage se fait jusqu'au point D, du fait que le secteur d'encollage 7 a une longueur d'arc supérieure à la distance a4 entre les points D et B. Il n'est naturellement pas gênant qu'une partie du secteur 7 garni de colle ne rencontre pas le flan, en début et en fin d'encollage, la colle non transférée retournant simplement dans le bac 6. A la figure 15, on a représenté un dispositif de formage de boîtes B pouvant être placé en aval du dispositif d'encollage qui vient d'être décrit ; ces deux dispositifs peuvent d'ailleurs être intégrés dans une même machine. Le dispositif de formage comprend un piston 8 qui est mobile de bas en haut, comme cela est figuré par la flèche H. Dès que le flan 1 a été encollé, il est saisi par le piston 8 et est déplacé dans un puit muni de moyens conformateurs 80 traditionnels, aptent à replier les différents rabats dans les directions souhaitées ; après mise en forme, des sabots presseurs 9 maintiennent quelques instants les rabats sous pression, tandis que la colle fait sa prise. Avantageusement, dès qu'une barquette terminée est relachée par les sabots presseurs 9, une nouvelle barquette prend sa place tout en constituant une pile. De temps en temps, l'opérateur retire du dispositif une pile de barquettes. On remarquera que dans cette pile, les barquettes ont leur ouverture tournée vers le bas ; ceci est intéressant pour le stockage futur des barquettes, car il réduit les risques de dépôt de poussière ou d'autres salissures dans les barquettes, ainsi que le risque que des petits animaux nuisibles tels que des souris viennent s'y loger. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour déposer des lignes de colle parallèles sur un flan en carton prédécoupé (1) destiné à la confection d'une barquette (B) après mise en forme et collage, chacune des lignes de colle comprenant deux parties (K, K') d'égale longueur (a) situées dans le prolongement l'une de l'autre et courant depuis l'un des bords du flan (1) correspondant à un rabat (11) jusqu'à un trait de pliage perpendiculaire (P1, P2), la zone (10) située entre les deux traits de pliage (P1, P2) correspondant au fond de la barquette (8) et devant être exempte de colle, ce dispositif comprenant, pour le dépôt de chaque ligne de colle (K, K'), un disque encolleur rotatif (5) présentant un secteur d'encollage (7) en arc de cercle, d'angle au centre (u) et de rayon (R), ainsi que des moyens (2, 20) pour déplacer en translation le flan en carton (1) contre le disque encolleur rotatif (5), caractérisé par le fait que lesdits moyens (2, 20) sont reliés cinématiquement à chaque disque encolleur (5) de telle manière que la vitesse de déplacement du flan en carton (1) soit sensiblement égale à la vitesse linéaire du secteur d'encollage (7), et que le rayon (R) de celui-ci est choisi de telle manière que - la longueur d'arc (R x u) de ce secteur - l'angle (u) étant exprimé en radians - est légèrement supérieure à la longueur (a) de chacune des parties (K, K') des lignes de colle - la distance (1) qui sépare les deux traits de pliage (P1, P2) est égale à (21r- u) x R. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'en position de départ, la distance (i) qui sépare le premier trait de pliage (P1) de la zone (Z) de dépôt de la colle est égale au produit du rayon (R) du secteur d'encollage (7) avec la différence entre 2lt et l'angle au centre (v) que forme la zone (Z) de dépôt de la colle avec le bord arrière (F) du secteur d'encollage (7). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte une série de disques encolleurs (5) calés sur un arbre commun (50) qui est entraîné en rotation par des moyens (21, 40, 4) commandés par les moyens (2, 20) qui déplacent en translation le flan en carton (1). 4. Dispositif selon la revendication 3, apte à déposer une série de lignes de colle (K1, K2, K3, K4, K5) qui n'ont pas toutes la même longueur (a), caractérisé par le fait que les secteurs d'encollage (7) de l'ensemble des disques (5) sont identiques, leur longueur d'arc (R x u) étant légèrement supérieure à la plus grande de ces longueurs (a). 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que les moyens qui entraînent en rotation ledit arbre commun (50) comprennent une poulie (4) qui est montée sur cet arbre (50) et dont le diamètre est égal à celui des secteurs d'encollage (7). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte une table horizontale (3) supportant le flan à encoller et un vérin tel qu'un vérin sans tige (2) adapté pour déplacer le flan (1) sur cette table au moyen d'un taquet mobile (20), les disques encolleurs (5) étant portés par un arbre horizontal (50) disposé à l'extrémité de la table, perpendiculairement à la direction d'avance du taquet (20). 7. Dispositif selon les revendications 5 et 6 prises en combinaison, caractérisé par le fait que ledit taquet mobile (20) est relié à une courroie sans fin (40) passant sur ladite poulie (4) et entraînant celle-ci en rotation. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la colle déposée est une colle thermofusible à prise rapide, cette colle (60) étant contenue dans des bacs chauffés (6) dans lesquels passent les secteurs d'encollage (7) au cours de la rotation des disques encolleurs. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les flans en carton (1) sont déplacés horizontalement au-dessus des disques encolleurs (5), les lignes de colle étant déposées contre la face inférieure de ces flans. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il est disposé en amont d'un dispositif (8, 80 ; 9) de mise en forme et de collage de barquettes (B) qui conforme les flans (1) en les déplaçant de bas en haut et empile les barquettes finies (B) à l'envers (ouverture tournée vers le bas).