Brevet FR2781181A1 — publié le 20000121

Machine pour la réalisation de contenants dont au moins un des angles présente un pliage de renfort. L'invention concerne le domaine de la conception des machines pour la réalisation de contenants destinés principalement à l'emballage, tels que les cartons d'emballage. Plus précisément, l'invention concerne la réalisation de tels contenants dont au moins un des angles présente un pliage de renfort. De tels contenants sont réalisés par la mise en volume de découpes planes en carton ou en tout autre matériau présentant des caractéristiques similaires. L'utilisation de pliages de renfort dans les angles de tels contenants permet d'améliorer la rigidité de ceux-ci et ainsi d'augmenter la masse de produits qu'ils peuvent contenir. Ces pliages de renfort peuvent être réalisés à partir de la découpe même servant à la réalisation du contenant. A cet effet, de telles découpes planes présentent, dans le cadre de la réalisation de contenants de forme essentiellement cubique ou paralléllépipédique, un fond pourvu de quatre volets latéraux, deux de ces volets étant prolongés chacun par deux rabats pliables destinés à former les pliages de renfort d'angles. Il existe sur le marché plusieurs machines permettant la mise en volume de telles découpes et la formation des pliages de renfort d'angle. Les pliages de renfort classiquement utilisés présentent généralement une forme de dièdre avec une section transversale essentiellement triangulaire. Pour la réalisation de tels pliages de renfort, les rabats pliables présentent trois parties délimitées par des lignes de pliage. Lors de la réalisation du pliage, la première partie des rabats pliables est maintenue en contact avec un des volets latéraux, la partie intermédiaire se positionne entre deux volets latéraux disposés perpendiculairement l'un à l'autre, la troisième partie étant collée sur l'autre des volets latéraux. Les machines les plus classiques permettent de réaliser d'abord les pliages de renfort en pliant les rabats pliables sur un premier poste de travail, puis à mettre en volume la découpe sur un second poste de travail après avoir préalablement encollé les parties adéquates de celle- ci De telles machines présentent l'inconvénient de nécessiter la réalisation de deux postes de travail, à savoir un premier poste de pliage des rabats pliables pour former les renforts d'angles et un deuxième poste de mise en volume de la découpe. Une telle machine est donc coûteuse à réaliser et, du fait de la mise en oeuvre de deux étapes principales, présentent une productivité relativement faible. Un autre type de machine pour la réalisation de contenants présentant des angles renforcés à partie de découpes planes en carton a été proposé dans l'état de la technique et permet de réaliser l'étape de mise en volume de la découpe et l'étape de pliage des rabats pliables simultanément. Une telle machine inclut des doigts de pliage pouvant agir sur les rabats pliables au moment de la mise en volume de la découpe pour permettre le pliage de ceux-ci et ainsi la réalisation des renforts d'angle. Toutefois, pour permettre la mise en oeuvre de tels doigts de pliage, la découpe doit présenter des volets pourvus de trous permettant le passage des doigts en question pour replier les rabats pliables. Ce type de machine présente de nombreux inconvénients. En premier lieu, il nécessite l'utilisation de découpes sur lesquelles ont préalablement été réalisées des trous permettant la mise en oeuvre des doigts de pliage des rabats pliables. De tels trous peuvent affaiblir la structure mécanique du contenant réalisé à partir de telles machines. Par ailleurs, les doigts de pliage sont des organes relativement compliqué à mettre en oeuvre et qui augmentent le coût des machines. L'objectif principal de la présente invention est de proposer une machine permettant de mettre en volume des découpes pour réaliser des contenants et de former simultanément des pliages de renfort dans les angles de ceux-ci, machine ne présentant pas les inconvénients de l'état de la technique. En particulier, un des objectifs de la présente invention est de proposer une telle machine qui puisse être utilisée sur des découpes très classiques ne nécessitant pas la réalisation de trous dans certains de leurs volets latéraux. Encore un objectif de la présente invention est de proposer une telle machine qui permette une productivité plus élevée que les machines de l'art antérieur. Encore un objectif de la présente invention est de réaliser une telle machine qui présente un coût de revient inférieur aux machines de l'état de l'art. Ces différents objectifs sont atteints grâce à l'invention qui concerne une machine pour la réalisation de contenants dont au moins un des angles présente un pliage de renfort, à partir de découpes planes constituées chacune d'un fond pourvu d'au moins un premier volet latéral et d'au moins un deuxième volet latéral prolongé par au moins un rabat pliable destiné à former ledit pliage de renfort, ladite machine comprenant des moyens de mise en volume de la découpe et de formation simultanée dudit pliage de renfort d'angle incluant des premiers moyens de relèvement permettant de relever ledit rabat pliable, des deuxièmes moyens de relèvement permettant de relever l'ensemble formé par ledit volet latéral et ledit rabat pliable de façon à positionner ceux-ci essentiellement perpendiculairement audit fond, des troisièmes moyens de relèvement dudit premier volet dans une position essentiellement perpendiculaire audit fond, et des moyens de pliage dudit rabat pliable pour former ledit pliage de renfort, caractérisée en ce que lesdits moyens de pliage dudit rabat pliable incluent au moins un élément pivotant de guidage et de pression dudit rabat pliable et des moyens actionneurs dudit élément pivotant conçus pour permettre à celui-ci d'adopter au moins deux positions, à savoir une première position dans laquelle il guide ledit rabat lors de son relèvement par lesdits deuxièmes moyens de relèvement et une seconde position dans laquelle il replie ledit rabat et en presse au moins une partie contre ledit deuxième volet latéral. La présente invention permet aux moyens de pliage du rabat pliable d'être mis en oeuvre non pas de l'extérieur du contenant mais à l'intérieur de celui-ci lors de sa mise en volume. L'invention se distingue donc de l'art antérieur cité ci- dessus dans lequel les moyens de pliage du rabat pliable incluent un doigt qui vient replier le rabat pliable contre un volet latéral et rabattre une partie de ce rabat contre la face interne de celui-ci, ce doigt agissant après que le volet latéral adjacent ait été relevé, ce premier volet devant en conséquence être pourvu d'un trou permettant au doigt de pénétrer à l'intérieur du contenant. Selon l'invention, l'élément de guidage et de pression est positionné perpendiculairement au fond de la découpe plane. Cet élément étant monté pivotant, il permet d'abord d'aider au guidage du rabat, puis, grâce aux moyens actionneurs de presser une partie de ce rabat contre la paroi interne du deuxième volet latéral. On comprendra bien évidemment que tant la machine selon la présente invention que celles de l'art antérieur présentent des moyens pour encoller certaines parties de la découpe avec une colle rapide de façon telle que lorsque certaines parties de la découpe sont mises en contact l'une avec l'autre elles puissent rapidement être solidarisées l'une à l'autre. On comprendra également que l'on pourra envisager plusieurs modes de réalisation des moyens de relèvement des volets et rabats de la découpe. Toutefois, selon une variante particulièrement intéressante, ces moyens de relèvement sont prévus fixes et sont organisés en puits de pliage, ledit élément pivotant de guidage et de pression étant prévu sur une platine mobile permettant d'enfoncer la découpe dans ce puits de pliage. D'une façon classique, les moyens de relèvement peuvent ainsi se présenter au moins pour partie sous la forme de barres ou de plaques disposées selon un quadrilatère de section légèrement supérieure au diamètre du fond, l'enfoncement de la découpe dans ces moyens judicieusement disposés permettant de relever au moment voulu les différents éléments constitutifs de la découpe pour permettre sa mise en volume. Selon une autre caractéristique particulièrement intéressante de l'invention, lesdits moyens de pliage dudit rabat pliable incluent de plus au moins un élément de formage fixe qui s'interpose entre ledit rabat et ledit deuxième volet au moins lorsque ledit élément de guidage et de pression est dans ladite seconde position. On comprendra toutefois qu'un tel élement de formage fixe n'est pas obligatoire puisque le rabat pliable pourra être pourvu de lignes de pliage plus ou moins affaiblies conçues pour se replier sous une pression donné exercée par l'élément de guidage et de pliage. Toutefois, un tel élément de formage permet de s'assurer que le pliage en question sera toujours bien formé. Selon une autre variante préférentielle de l'invention, ledit élément pivotant de guidage et de pression présente une face de guidage dudit rabat lors de son relèvement par lesdits deuxièmes moyens de relèvement et une face de pression d'une partie dudit rabat contre ledit deuxième volet latéral, ladite face de guidage et ladite face de pression formant entre elles un angle c. Préférentiellemtent, cet angle est égal à environ 45 . Encore selon une autre variante préférentielle de l'invention, l'élément pivotant de guidage et de pression présente une section essentiellement en forme de trapèze, et l'élément de formage présente une section transversale essentiellement triangulaire. On pourra envisager plusieurs moyens pour réaliser les moyens actionneurs de l'élément pivotant. Toutefois, selon une variante préférentielle, ces moyens actionneurs incluent au moins un vérin. On comprendra que la machine selon la présente invention pourra être utilisée pour réaliser des contenants de forme cubique, paralléllépipédique mais aussi dans certains cas des emballages présentant une autre forme, par exemple triangulaire ou trapèzoidale. D'une façon générale, ces contenants seront pourvus de pliages de renfort à chacun de leurs angles. La machine incluera donc généralement plus d'un élément pivotant de guidage et de pression. Dans ce cas, les moyens actionneurs utilisés pourront inclure un vérin à double- tige permettant de commander deux éléments de guidage et de pression en même temps. Préférentiellement, un tel vérin à double-tige sera pourvu de moyens de compensation permettant de répartir sensiblement également la pression exercée sur chacun des éléments pivotants sur les rabats pliables. De tels moyens de compensation pourront par exemple se présenter sous la forme d'un élément constituant ressort. On notera que l'on pourra aussi utiliser des moyens actionneurs agissant sur plus de deux éléments de guidage et de pression ou, au contraire, un élément actionneur dédié à un seul élément de guidage et de pression. Préférentiellement, pour la réalisation de contenants de forme essentiellement cubique ou paralléllépipédique, la machine selon l'invention présentera quatre éléments pivotants de guidage et de pression destinés à former quatre pliages de renfort dans chacun des angles dudit contenant. Selon une variante particulièrement intéressante, la machine selon l'invention présentera des moyens de réglage permettant de régler l'écartement entre ces quatre éléments pivotants et constituera une machine susceptible de s'adapter à plusieurs formats de contenants L'invention, ainsi que les différents avantages qu'elle présente seront plus facilement compris grâce à la description qui va suivre d'un mode de réalisation de celle-ci en référence aux figures dans lesquelles: - la figure 1 représente une vue de face d'une découpe destinée à la réalisation d'un contenant de forme essentiellement paralléllépipédique présentant à chacun de ces angles un pliage de renfort de section triangulaire; - la figure 2 représente une vue de dessus d'un contenant réalisé après mise en volume et pliage des renforts d'angle de la découpe montrée à la figure 1; - la figure 3 représente une vue partielle d'un mode de réalisation d'une machine selon l'invention montrant l'ensemble des caractéristiques innovantes de celle-ci; - les figures 4 à 7 représente différentes étapes de la mise en volume de la découpe et du pliage des renforts d'angle. En référence à la figure 1, une découpe en carton de facture classique pour la réalisation d'un emballage de forme essentiellement paralléllépipédique est représenté. Cette découpe présente un fond 1 prolongé par quatre volets 2a, 2b, 3a, 3b opposés deux à deux. Cette découpe montre de façon classique des ergots de gerbage 5 et des encoches de gerbage correspondantes 6. Les volets 2a, 2b, 3a, 3b sont reliés au fond 1 par des lignes de pliages figurées sur la figure 1 en lignes pointillées. Deux des volets latéraux 3a, 3b sont prolongés par des rabats pliables 4a, 4b, 4c, 4d qui sont également liés à ces volets par des lignes de pliage.Chacun des rabats 4a,4b,4c,4d présentent trois parties délimitées par des lignes de pliage destinées à former des pliage de renfort sur chaque angle du contenant réalisé à partir de la découpe Ces trois parties sont référencées 7, 8, 9 pour chaque rabat. Les parties 7 forment des parties proximales reliées directement au volet latéral, les parties 8 forment une partie intermédiaire, et les parties 9 forment des parties distales. En référence à la figure 2, la découpe représentée à la figure 1 une fois mise en volume grâce à la machine selon la présente invention est représentée ue de dessus. Le contenant correspondant présente quatre pliages de renfort d'angle formé par le pliage des différentes parties 7, 8, 9 de chaque rabat pliable 4a, 4b, 4c, 4d. De tels pliages de renfort en forme de dièdres présente une section transversale essentiellement triangulaire et permet de renforcer la structure mécanique du contenant. La figure 3 représente une partie de la machine pour la mise en volume de découpes du type de celle montrée pour la figure 1 pour la réalisation de contenants d'emballage du type de celui montré à la figure 2. Cette partie regroupe l'ensemble des caractéristiques innovantes de la machine selon la présente innovation. Cette partie est montée verticalement mobile grâce à des moyens de déplacement classiques (non représentés pour des besoins de clarté de la description). Le mouvement de cette partie est symbolisée par la double flèche A figurant sur la figure 3. Cette partie est destinée à coopérer avec des premiers moyens de relèvement permettant de relever les rabats des découpes et de les placer essentiellement perpendiculairement par rapport aux volets latéraux auxquels ils sont reliés, des deuxièmes moyens de relèvement permettant de relever l'ensemble formé par ces volets latéraux et ces rabats pliables, et des troisièmes moyens de relèvement des autres volets latéraux sur ces ensembles. Ces moyens, de facture classique, ne sont pas représentés sur la figure 3 pour des besoins de clarté de la description et forment un puits de pliage. Lors de la mise en oeuvre de la machine selon l'invention, des découpes du type de celle représentée à la figure 1 sont successivement placées entre la partie représentée à la figure 3 et le puits de pliage, puis la partie représentée à la figure 3 est descendue pour entrer en contact avec la découpe et faire coopérer celle-ci avec le puits de pliage. La partie de la machine représentée à la figure 3 comprend une platine 12 aux quatre coins de laquelle sont prévus des moyens permettant la réalisation des pliages de renfort aux quatre coins des contenants. Pour des besoins de clarté de la description, seuls les moyens équipant deux des quatre angles de la platine 12 ont été représentés. On comprendra toutefois que des moyens symétriques sont prévus dans les deux autres angles de la platine 12. Toujours en référence à la figure 3, les moyens de pliage des rabats de la découpe pour former les pliages de renfort d'angles incluent pour chaque angle un élément monté pivotant de guidage et de pressage 10b, 10d. Ces moyens de pliage incluent par ailleurs des éléments de formage fixes 12b, 12d. Comme il sera décrit ci-après plus en détails, le pivotement des éléments 10b, 10d est effectué grâce à des moyens actionneurs 11 constitués dans le présent mode de réalisation par un vérin 15 à double-tige 17b, 17d coopérant avec une roue dentée 18b, 18d coopérant elle-même avec une roue dentée de diamètre plus petit 19b, 19d sur laquelle est monté en rotation l'élément de guidage 10b, 10d. Afin de permettre la compensation de la pression exercée par chacun des éléments 10b, 10d, la partie de la double-tige est équipée d'un ressort 16. Comme il sera explicité plus en détails ci-après référence aux figures 5, 6 et 7, ces éléments de guidage et de pression et ces éléments de formage permettent la réalisation des pliages de renfort d'angles à partir des rabats pliables. La partie de la machine représentée à la figure 3 comprend par ailleurs une platine inférieure 12a montée parallèlement à la platine principale 12 à laquelle elle est reliée par des entretoises 20. Cette platine inférieure 12a est équipée de deux systèmes 21 incluant une plaque 22 montée sur ressort de rappel 23 permettant de maintenir en position les volets latéraux 3a, 3b après leur relèvement. Le processus de pliage et de réalisation des angles de renfort grâce à la machine selon la présente invention va maintenant être décrit plus en détails en référence aux figures 4 à 7. En référence à la figure 4, les rabats 4a, 4b, 4c, 4d sont, dans un premier temps, placés en position perpendiculaire par rapport aux volets 3a, 3b grâce à des moyens de relèvement de structure classsique (non représenté et dont l'action est symbolisée par les flèches B). Concomitamment, la partie de la machine représentée à la figure 3 est mise en contact avec la découpe de façon à faire descendre cette découpe et à la faire coopérer avec des moyens classiques permettant de relever l'ensemble constitué par le volet latéral 3b et les rabats 4c, 4d d'une part et l'ensemble constitué par le volet latéral 3a et les rabats 4a, 4b d'autre part. L'action des ces seconds moyens de relèvement est symbolisée par les flèches C. Ces deuxièmes moyens de relèvement permettent de positionner ces ensembles perpendiculairement au fond 1. La descente de la partie de la machine représentée à la figure 3 sur la découpe implique la mise en contact des extrémités des éléments de guidage et de pression et des éléments de formage avec cette découpe. En référence à la figure 5, dans laquelle les élements de guidage et de pression 10d,10c sont représentés dans une première position de guidage, les rabats 4c,4d sont guidés grâce à des surfaces de guidage 13 de ces élements 10c,10d pour venir correctement se positionner à angle droit du volet latéral 3b, entre les éléments de guidage et de pression et les éléments de formage. Ce guidage se fait de façon progresive au fur et à mesure du relévement de l'ensemble constitué par le volet latéral et ses deux rabats. On comprendra que la figure 5 présente le positionnement des éléments de guidage et de pression 10c, 10d destinés à coopérer avec les rabats 4c, 4d mais que des éléments symétriques sont prévus de façon à agir sur les rabats 4a, 4b dont est pourvu l'autre volet latéral 3a. En référence à la figure 6, qui montre une vue latérale des moyens de pliage dans laquelle les moyens de guidage et de pression 10c, 10d sont dans la première position de guidage, on notera qu'à ce stade du processus de pliage, les a volets latéraux 2a, 2b ne sont pas repliés et coopèrent avec l'extrémité inclinée des éléments 10c, lob. La partie de la machine représentée à la figure 3 continue ensuite sa course descendante et les éléments de guidage et de pression sont alors pivotés grâce aux moyens actionneurx 11 comme indiqué à la figure 7. Le mouvement de pivotement de ces éléments 1Oc, 0ld est symbolisé par les flèches D. Ces éléments actionneurs, qui présentent une section transversale essentiellement trapézoidale, permettent alors de plier la partie centrale 8 des rabats contre les éléments de formage 12c, 12d respectivement et de presser les parties distales 9 contre la paroi interne du volet 3a. Un mouvement similaire des éléments de guidage et de pression pour les deux autres angles est effectué. Ces parties 9 ayant été préalablement encollées, les éléments de guidage et de pression permettent de coller les parties distales 9 sur le volet 3a et ainsi de former les pliages de renfort qui présentent une forme de dièdres. La partie de la machine repésentée à la figure 3 continue ensuite sa course descendante de façon à faire entrer en contact les volets latéraux 2a, 2b avec des moyens permettant de les relever contre les parties 7 des rabats repliés. Certaines parties de ces volets 2a, 2b ayant été préalablement encollées, les volets 2a, 2b peuvent être collés contre les parties 7 des rabats. En fin de course, la partie de la machine représentée à la figure 3 est relevée et le contenant ainsi réalisé (représenté à la figure 2) est éjecté afin qu'une nouvelle découpe plane puisse être amenée sous cette partie. La présente machine permet donc de réaliser des contenants avec des angles equipés de pliages de renfort d'une façon simplifiée sans faire intervenir de doigts agissant sur les rabats par l'intermédiaire de trous prévus dans les rabats dans les volets latéraux. Le mode de réalisation ici décrit n'a pas pour objectif de réduire la portée de celle-ci. En conséquence, il pourra y être apporté de nombreuses modifications sans sortir de son cadre. On notera en particulier qu'il pourra être envisagé d'actionner les éléments de guidage et de pression de façon distincte pour chaque angle ou au contraire de façon commune aux quatre angles grâce à des moyens communs. Dans d'autres modes de réalisation, il pourra être prévu des moyens pour régler les distances entre les moyens de réalisation des pliages de renfort pour chaque angle afin d'adapter la machine à différentes tailles de boîtes. REVENDICATIONS 1. Machine pour la réalisation de contenants dont au moins un des angles présente un pliage de renfort, à partir de découpes planes constituées chacune d'un fond (1) pourvu d'au moins un premier volet latéral (2a,2b) et d'au moins un deuxième volet latéral (3a,3b) prolongé par au moins un rabat pliable (4a,4b,4c,4d) destiné à former ledit pliage de renfort, ladite machine comprenant des moyens de mise en volume de la découpe et de formation simultanée dudit pliage de renfort d'angle incluant des premiers moyens de relèvement permettant de relever ledit rabat pliable, des deuxièmes moyens de relèvement permettant de relever l'ensemble formé par ledit volet latéral et ledit rabat pliable de façon à positionner ceux-ci essentiellement perpendiculairement audit fond, des troisièmes moyens de relèvement dudit premier volet dans une position essentiellement perpendiculaire audit fond, et des moyens de pliage dudit rabat pliable pour former ledit pliage de renfort, caractérisée en ce que lesdits moyens de pliage dudit rabat pliable incluent au moins un élément pivotant (0lb, lOd) de guidage et de pression dudit rabat pliable et des moyens actionneurs (11) dudit élément pivotant conçus pour permettre à celui-ci d'adopter au moins deux positions, à savoir une première position dans laquelle il guide ledit rabat lors de son relèvement par lesdits deuxièmes moyens de relèvement et une seconde position dans laquelle il replie ledit rabat et en presse au moins une partie contre ledit deuxième volet latéral. 2. Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que lesdits premiers, deuxièmes et troisièmes moyens de relèvement sont fixes et organisés en puits de pliage et en ce que ledit élément pivotant de guidage et de pression est prévu sur une platine mobile (12) permettant d'enfoncer ladite découpe dans ledit puits de pliage. 3. Machine selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que lesdits moyens de pliage dudit rabat pliable incluent de plus au moins un élément de formage (12b, 12d) fixe qui s'interpose entre ledit rabat et ledit deuxième volet au moins lorsque ledit élément de guidage et de pression est dans ladite seconde position. 4. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que ledit élément pivotant de guidage et de pression présente une face de guidage (13) dudit rabat lors de son relèvement par lesdits deuxièmes moyens de relèvement et une face de pression (14) d'une partie dudit rabat contre ledit deuxième volet latéral, ladite face de guidage et ladite face de pression formant entre elles un angle a. 5. Machine selon la revendication 4 caractérisée en ce que ledit angle oa est égal à environ 45 . 6. Machine selon la revendication 4 ou 5 caractérisée en ce que ledit élément pivotant de guidage et de pression présente une section essentiellement en forme de trapèze. 7. Machine selon l'une quelconque des revendications 3 à 6 caractérisée en ce que ledit élément de formage présente une section transversale essentiellement triangulaire. 8. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que lesdits moyens actionneurs dudit élément pivotant de guidage et de pression incluent au moins un vérin (15). 9. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que ladite machine inclut au moins deux éléments pivotants de guidage et de pression destinés à formé au moins deux pliages de renfort d'angle actionnés par des moyens actionneurs communs incluant au moins un vérin à double-tige (17b,17d). 10. Machine selon la revendication 9 caractérisée en ce que ledit vérin à double-tige présente des moyens de compensation (16) permettant de répartir sensiblement également la pression exercée sur chacun desdits éléments pivotants sur les rabats pliables. 11. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10 caractérisée en ce qu'elle présente quatre éléments pivotants de guidage et de pression destinés à former quatre pliages de renfort pour la réalisation de contenants de forme essentiellement cubique ou parallépipédique dont chacun des angles est pourvu d'un pliage de renfort. 12. Machine selon la revendication 11 caractérisée en ce qu'elle est pourvue de moyens de réglage de l'écartement entre lesdits quatre éléments pivotants de guidage et de pression.