Brevet FR2827259A1 — publié le 20030117

DISPOSITIF D'ENCAISSAGE La présente invention se rapporte à un dispositif d'encaissage susceptible d'être utilisé d'une part, pour former des caisses en carton, notamment des caisses en carton de type américaine, plus particulièrement pour fermer les quatre rabats formant le fond de la caisse, et d'autre part, pour supporter la caisse lors de son remplissage. Une caisse américaine comprend généralement une ceinture formant les quatre parois latérales de la caisse, à chaque extrémité de laquelle sont rapportés quatre rabats disposés au droit de chaque paroi latérale, formant le fond et le couvercle de ladite caisse. Ces rabats sont pliés deux à deux, une paire de rabats étant prévue pour recouvrir l'autre paire de manière jointive. Pour réduire les volumes de stockage, les caisses en carton sont stockées à plat, les parois latérales de la ceinture étant plaquées deux à deux les unes contre les autres, les rabats étant également disposés dans le prolongement des parois latérales et plaqués deux à deux les uns contre les autres. Pour former la caisse, c'est-à-dire mettre en volume les parois latérales et fermer le fond, il existe de nombreux dispositifs comprenant une première partie susceptible de mettre en volume les parois latérales et une seconde partie susceptible de plier les quatre rabats formant le fond. Ces dispositifs comportent généralement des actionneurs susceptibles grâce à des ventouses de saisir un flan disposé à plat dans un magasin et par une cinématique appropriée de mettre en volume les parois latérales. Ils comprennent en outre des actionneurs, généralement un pour chaque rabat, pour plier lesdits rabats. Selon l'art antérieur, il existe toujours au moins une partie d'actionneur sous forme de plaque prévue pour plier et maintenir les premiers rabats pliés qui se retrouve interposée entre la première paire de rabats et la seconde. Aussi, il est nécessaire d'exercer un effort relativement important pour évacuer la caisse formée et retirer ladite partie d'actionneur coincée entre les rabats. Par conséquent, la caisse formée peut difficilement être évacuée à la main par un utilisateur mais nécessairement par un autre actionneur. Selon une première amélioration, la partie d'actionneur susceptible de plier et de maintenir les premiers rabats pliés se présente sous forme d'une lame disposée perpendiculairement au rabat. Même si, dans ce cas, aucune partie n'est coincée entre la première paire de rabats et la seconde, la lame se retrouve interposée entre les seconds rabats prévus pour recouvrir les premiers qui sont en général jointifs si bien que la lame est coincée entre ces rabats, rendant nécessaire la présence d'un actionneur pour évacuer la caisse formée. Par ailleurs, en raison de leur encombrement, ces dispositifs pour former les caisses ne peuvent pas être utilisés pour l'encaissage manuel de produits telles que des bouteilles, si bien qu'il est nécessaire de prévoir deux postes, un premier poste dédié à la mise en forme de la caisse et un autre dédié au remplissage. Aussi, la présente invention vise à pallier les inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en proposant un dispositif pour former des caisses, plus particulièrement destiné à la fermeture des rabats formant le fond de la caisse, compact, avec un nombre d'actionneurs réduit, d'utilisation simple et sûre, ledit dispositif étant susceptible d'être utilisé comme poste de remplissage grâce à son ergonomie. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour former une caisse en carton comprenant quatre parois latérales prolongées chacune par des rabats susceptibles de former le fond, lesdits rabats comportant une paire de premiers rabats disposés en vis en vis, pliés en premier, et une paire de seconds rabats susceptibles de recouvrir les premiers rabats, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers moyens pour au moins initier le mouvement de fermeture de la paire de premiers rabats ainsi que des seconds moyens pour plier et maintenir la paire de seconds rabats à un second niveau, ce dernier niveau étant tel que le mouvement de fermeture des seconds rabats n'interfère pas avec les premiers moyens. De préférence, les seconds moyens sont décalés vers le haut d'une hauteur H par rapport aux premiers moyens. Grâce à cet agencement, il est possible de plier les premiers rabats, puis les seconds rabats sans qu'un élément ne reste interposé entre les premiers et seconds rabats. Selon une autre caractéristique, les premiers moyens pour plier et maintenir la paire de premiers rabats à un premier niveau comprennent une forme en V, ouvert vers le haut, dont les branches sont susceptibles chacune d'initier le mouvement de fermeture du premier rabat correspondant. Avantageusement, les premiers moyens assurent le mouvement complet des premiers rabats à un premier niveau, le second niveau étant décalé vers le haut d'une hauteur H par rapport au premier niveau. Selon un mode de réalisation préféré, l'une des branches de la forme en V est formée par un bras articulé susceptible d'occuper deux positions extrêmes, une première position dans laquelle le bras est incliné à approximativement 45 , et une seconde position dans laquelle le bras est en position horizontale correspondant au premier niveau et à la position fermée des premiers rabats. Avantageusement, le dispositif comprend un volume susceptible de recevoir une caisse à former, dans lequel sont disposés les premiers moyens pour plier et maintenir la paire de premiers rabats, au niveau des bords supérieurs duquel sont articulés deux volets, lesdits volets formant les seconds moyens de pliage et de maintien et étant susceptibles d'occuper deux positions, une première position dans laquelle ils sont verticaux et autorisent l'accès au volume, et une seconde position dans laquelle ils sont horizontaux et maintiennent pliés les seconds rabats. Selon un mode de réalisation, les moyens pour faire pivoter les volets d'une position à l'autre, comportent pour chaque volet, une came susceptible de pivoter dans un plan perpendiculaire audit volet, jouxtant ledit volet, ladite came comportant un galet susceptible de prendre appui contre la face inférieure du volet correspondant. Pour améliorer la sécurité, le dispositif comprend un châssis constitué de deux compartiments séparés par une cloison, un premier compartiment comprenant en partie supérieure une ouverture de forme rectangulaire susceptible d'être obturée par les volets, par laquelle est introduite la caisse à former, et un second compartiment dans lequel sont disposés les actionneurs. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre du dispositif de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective du dispositif de l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation latérale, illustrant le dispositif dans la position repos, prêt à plier les rabats inférieurs d'une caisse, - la figure 3 est une vue en élévation latérale, perpendiculaire à celle de la figure 2, illustrant la cinématique des volets, - les figures 4A à 4D représentent un synoptique illustrant le fonctionnement du dispositif, et - la figure 5 est une vue de détail illustrant les butées escamotables. Le dispositif de l'invention est plus particulièrement adapté pour former une caisse 10 en carton comprenant quatre parois latérales 12 prolongées chacune par des rabats 14 susceptibles de former le fond, visible sur les figures 4A à 4D. Les rabats sont pliés par deux, les premiers rabats 14.1 disposés en vis-à-vis et au droit des parois latérales les plus petites étant pliés en premier, les seconds rabats 14.2 au droit des autres parois venant recouvrir les premiers rabats 14.1. De préférence, les seconds rabats 14.2 ont des dimensions appropriées pour être jointifs et assurer de la sorte l'étanchéité du fond de la caisse formée, comme illustré par la figure 4D. Sur les figures 1 à 3, on a représenté un dispositif pour former des caisses selon l'invention comprenant des premiers moyens 16 pour au moins initier le mouvement de fermeture de la paire de premiers rabats 14.1 ainsi que des seconds moyens 18 pour plier et maintenir la paire de seconds rabats 14.2 à un second niveau, ce dernier niveau étant légèrement décalé vers le haut, d'une hauteur H visible sur la figure 4D, par rapport aux premiers moyens de manière à ce que le mouvement de fermeture des seconds rabats 14.2 n'interfère pas avec les premiers moyens 16. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif comprend un châssis 20 constitué d'éléments mécano-soudés délimitant un volume 22 de forme parallélépipédique susceptible de recevoir une caisse à former, à l'extrémité supérieure duquel sont articulés deux volets 24.1 et 24.2 autour d'axes 26 disposés au niveau des bords supérieurs parallèles dudit volume 22. Ces volets 24 constituent les seconds moyens 18 de pliage et de maintien et sont susceptibles d'occuper deux positions, une première position correspondant à l'état repos du dispositif, dans laquelle ils sont verticaux et autorisent l'accès au volume 22, et une seconde position correspondant à l'état "rabats fermés", dans laquelle ils sont horizontaux et définissent un plan vertical 28. Avantageusement, de manière à faciliter l'évacuation de la caisse formée, chaque volet 24 comprend un cadre rectangulaire 30 dont un bord est monté pivotant par rapport au châssis 20, ledit cadre supportant des rouleaux 32, parallèles entre eux et perpendiculaires à la direction d'évacuation matérialisée par la flèche 34. Des moyens 36 de manoeuvre sont également prévus pour faire pivoter les volets d'une position à l'autre. Ces moyens sont décrits en détail sur la figure 3 et comprennent pour chaque volet 24, une came 38 susceptible de pivoter dans un plan perpendiculaire audit volet 24 autour d'un axe 40 relié au châssis 20 parallèle aux axes 26. Cette came disposée dans un plan perpendiculaire aux volets 24, jouxtant lesdits volets, comprend une extension 42 à l'extrémité de laquelle est monté à rotation un galet 44 autour d'un axe 46, matérialisé par le point 0", susceptible de prendre appui contre la face inférieure du volet 24 correspondant. Le volet 24 est représenté en position horizontale sur la partie droite de la figure 3 alors qu'il est en position verticale sur la partie gauche. On a représenté des positions dissymétriques des volets pour mieux comprendre la cinématique de l'ensemble, bien entendu en fonctionnement normal les volets ont une cinématique quasi symétrique. Comme illustré sur la figure 3, en fonction de la position des centres de rotation 0 et 0'respectivement des axes 26 et 40, on peut ajuster l'effort exercé sur le volet 24 par la came 38, correspondant à l'effort exercé par le volet sur les rabats, de manière à ce que cet effort soit croissant au départ de la fermeture des rabats et réduit à la fin de la fermeture. Bien entendu, ces points peuvent être confondus mais de préférence, ils sont décalés, le point 0' étant situé dans un secteur angulaire de 450 par rapport à la verticale issue de 0, pour d'une part éviter tout risque de pincement de l'utilisateur en position horizontale des volets, et d'autre part rendre l'effort proportionnel à l'effort nécessaire à la fermeture des rabats. En complément de chaque came 38, un actionneur 48 sous forme d'un vérin est prévu dont une première extrémité est reliée au châssis 20 au point A, alors que l'autre extrémité est reliée au point B à une manivelle 50 solidaire de la came 38. Le fait de décaler le point 0'et de disposer le point A sensiblement à la verticale du point 0 permet d'obtenir un effort du vérin orienté sensiblement toujours dans la même direction, la came effectuant une rotation de l'ordre de 1500 alors que le volet n'effectue qu'une rotation de 90 . Avantageusement, la position des points 0, 0', 0", A et l'angle O"O'B sont déterminés de manière à ce que l'actionneur 48 exerce un effort maximum lorsque les points 0, 0'et 0"sont alignés. Avantageusement, des butées escamotables 52 sont prévues pour maintenir les volets en position horizontale. Ces butées sont agencées par paire, chaque paire étant disposée à une extrémité des volets, dans le prolongement de l'axe de symétrie séparant les deux volets, chaque butée d'une même paire étant disposée au droit d'un volet comme illustré par la figure 3. Selon un mode de réalisation préféré, illustré par la figure 5, chaque paire de butées est constituée d'un levier 54 sous forme de plaque, articulé à une première extrémité autour d'un axe 56 solidaire du châssis 20 et comportant à l'autre extrémité deux prolongements 58, un pour chaque volet, ledit levier 54 étant susceptible d'occuper deux positions, une première position dans laquelle les prolongements 58 sont disposés chacun sous le volet 24 respectif et le maintiennent en position horizontale et une seconde position dans laquelle les prolongements 58 sont escamotés et permettent le pivotement des volets 24. De préférence, des moyens 60 de rappels sous forme d'un ressort sont prévus pour maintenir le levier dans la première position, un actionneur 62 étant prévu afin d'écarter le levier du châssis, et maintenir ledit levier dans la seconde position. Les prolongements 58 ont une forme appropriée de préférence un méplat sur la face supérieure pour maintenir le volet lorsque ce dernier est en position horizontale et un plan incliné sur la face inférieure pour permettre le retrait dudit prolongement lorsque le volet pivote vers la position horizontale. Selon l'invention, les premiers moyens 16 pour initier le mouvement de fermeture de la paire de premiers rabats 14. 1 à un premier niveau comprennent une forme en V, ouvert vers le haut, dont les branches sont susceptibles chacune d'initier le mouvement de fermeture du premier rabat 14.1 correspondant. Selon une variante améliorée, les premiers moyens 16 assurent le mouvement de fermeture complet des premiers rabats 14. 1 à un premier niveau, le second niveau étant décalé vers le haut d'une hauteur H par rapport audit premier niveau. Dans ce cas, l'une des branches est formée par un bras 64 articulé monté à rotation par rapport au châssis 20 autour d'un axe 66, susceptible d'occuper deux positions extrêmes, une première position, telle qu'illustrée par la figure 4A, dans laquelle le bras est incliné à approximativement 450, et une seconde position, telle qu'illustrée par la figure 4B, dans laquelle le bras est en position horizontale correspondant à la position fermée des premiers rabats 14.1. En complément du bras 64, une glissière 68 fixe présentant un bord supérieur 70 incliné forme l'autre branche du V. De façon préférentielle, la glissière est constituée de deux plaques parallèles entre lesquelles l'extrémité libre du bras 64 se déplace, l'espacement entre lesdites plaques permettant le coulissement sans frottement de l'extrémité du bras tout en limitant les risques de pincement de l'utilisateur. Selon l'invention, il est important que le plan défini par la position horizontale du bras 64 soit situé en dessous du plan défini par les volets en position horizontale. En effet, selon cet agencement, il est possible de plier les premiers rabats 14. 1, puis les seconds rabats 14.2 sans qu'un élément ne reste interposé entre les premiers et seconds rabats. Pour manoeuvrer le bras 64, un actionneur 72 sous forme d'un vérin est prévu, l'une de ses extrémités étant reliée au bras 64 alors que l'autre extrémité est reliée au châssis 20. Des moyens 74 peuvent également être prévus pour faciliter l'évacuation de la caisse formée. Selon un mode de réalisation illustré par la figure 2, ces moyens sont constitués de rouleaux d'axes perpendiculaires au sens d'évacuation de la caisse formée. Selon une autre caractéristique, des guides 76 sont prévus au niveau de la surface supérieure du dispositif facilitant le centrage de la caisse. Comme on peut le voir sur la figure 2, le châssis est constitué de deux compartiments séparés par une cloison 78, un premier compartiment 80 comprenant en partie supérieure une ouverture de forme rectangulaire susceptible d'être obturée par les volets 24 par laquelle est introduite la caisse à former, et un second compartiment 82 disposé sous les moyens 74 d'évacuation dans lequel sont disposés les actionneurs, ce qui procure au dispositif une grande sécurité. D'autre part, l'agencement particulier des différents éléments, notamment des cames 38 et des actionneurs 48, procure au dispositif une grande compacité si bien qu'il peut être utilisé comme poste de remplissage. Selon une autre caractéristique, les mouvements du bras 64, des volets 24 et des éventuelles butées escamotables 52 sont automatisés. Dans ce cas, des moyens de détection de l'insertion de la caisse à former, de la fermeture des premiers rabats 14. 1, et de l'évacuation de la caisse formée sont prévus. Selon'un mode de réalisation préféré, un capteur d'effort 84 est disposé sous le bras articulé 64 permettant de détecter la présence d'une caisse à former introduite par l'utilisateur, les premiers rabats 14.1 de cette dernière étant pliés par la forme en V. En complément, un capteur 86 détecte la position horizontale du bras articulé 64 et un capteur 88 susceptible de détecter le passage d'une caisse est disposé au niveau des moyens 74 d'évacuation. Selon une autre caractéristique de l'invention, les différents actionneurs sont des vérins pneumatiques. Le principe de fonctionnement du dispositif de l'invention est relativement simple et expliqué ci-dessous au regard des différentes figures. En position repos, le bras articulé 64 est incliné, formant avec la glissière 68 une forme en V et les volets 24 sont verticaux dégageant l'accès au volume 22. Pour former une caisse, l'utilisateur saisit à partir d'un magasin, non représenté, un flan à plat, et met en volume la ceinture de la caisse, les rabats venant dans le prolongement des parois de la caisse. Ensuite, il introduit la caisse dans le volume, en disposant les premiers rabats 14.1, pliés en premier, au droit des branches du V, les seconds rabats étant disposés au droit des volets. En introduisant la caisse, les premiers rabats glissent le long des branches du V jusqu'à ce que la ceinture vienne en contact avec les branches du V, les premiers rabats 14.1 étant pliés alors sensiblement à 450, comme illustré par la figure 4A. En continuant à introduire la caisse, l'utilisateur exerce sur le bras articulé 64 par l'intermédiaire de la caisse un effort qui est détecté par le capteur 84. Dès que l'effort dépasse un seuil prédéterminé, le mouvement du bras articulé 64 est déclenché, ce dernier venant en position horizontale comme illustré par la figure 4B. A cet instant, on constate que le fond de la caisse est plaqué contre le bras articulé à un premier niveau. Dès que le capteur 86 détecte la position horizontale du bras articulé 64, le mouvement des volets 24 est déclenché, ces derniers pivotant d'une position verticale à une position horizontale comme illustré par la figure 4C. Grâce à leur plan incliné, les butées escamotables 52 se rétractent au passage des volets 24 lorsque ces derniers passent de la position verticale à la position horizontale. En fin de course, les volets 24 sont en position horizontale, les seconds rabats 14.2 étant pliés à 90 , comme illustré par la figure 4D. On note que dans cette position, le fond de la caisse est plaqué contre les volets 24 à un second niveau supérieur au premier. Cette différence de hauteur autorise le mouvement de fermeture des seconds rabats 14. 2 sans que ces derniers n'interfèrent avec le bras articulé 64 si bien qu'aucun élément n'est interposé entre les rabats pliés. Les volets 24 sont maintenus en position horizontale grâce aux butées escamotables 52. Dès que le fond de la caisse est formé, l'utilisateur peut se servir du dispositif comme poste de remplissage. Grâce à l'ergonomie et la compacité du dispositif, l'utilisateur dispose à porter de main d'un magasin de flans de caisse, éventuellement d'un magasin d'éléments de séparation et d'un convoyeur d'éléments à conditionner telles que des bouteilles par exemple. Une fois remplie, la caisse est évacuée manuellement en la faisant glisser sur les moyens 74 d'évacuation. Le capteur 88 détecte le passage de la caisse et déclenche la mise en position repos des différents éléments. Il déclenche le mouvement vers la position inclinée du bras 64 et l'actionneur 62 des butées escamotables 52, libérant ainsi les volets 24 qui peuvent pivoter vers la position verticale. Selon une variante de l'invention, le bord supérieur du bras 64 susceptible de plier et maintenir les premiers rabats 14.1 définit un premier niveau sensiblement à la même hauteur que le second niveau défini par les volets 24. Dans ce cas, pour que le mouvement de fermeture des seconds rabats n'interfère pas avec le bras 64, ce dernier s'escamote et quitte la position horizontale après le début du mouvement de pivotement des volets vers la position horizontale mais avant que lesdits volets 24 ne soient en position horizontale. Bien entendu, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne les dimensions et matériaux des différents éléments ainsi que les moyens de manoeuvre des volets et du bras qui peuvent être de type électrique, hydraulique, pneumatique ou autre. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour former une caisse (10) en carton comprenant quatre parois latérales (12) prolongées chacune par des rabats (14) susceptibles de former le fond, lesdits rabats comportant une paire de premiers rabats (14. 1) disposés en vis en vis, pliés en premier, et une paire de seconds rabats (14. 2) susceptibles de recouvrir les premiers rabats, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers moyens (16) pour au moins initier le mouvement de fermeture de la paire de premiers rabats (14.1) ainsi que des seconds moyens (18) pour plier et maintenir la paire de seconds rabats (14.2) à un second niveau, ce dernier niveau étant tel que le mouvement de la paire de seconds rabats (14. 2) n'interfère pas avec les premiers moyens (16). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens (16) pour initier le mouvement de fermeture de la paire de premiers rabats (14.1) comprennent une forme en V, ouvert vers le haut, dont les branches sont susceptibles chacune d'initier le mouvement de fermeture du premier rabat (14. 1) correspondant. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé que les premiers moyens (16) assurent un mouvement complet de fermeture de la paire de premiers rabats (14. 1) à un premier niveau, le second niveau étant légèrement décalé vers le haut d'une hauteur H par rapport aux premiers moyens. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'une des branches de la forme en V est formée par un bras (64) articulé susceptible d'occuper deux positions extrêmes, une première position dans laquelle le bras est incliné à approximativement 45 , et une seconde position dans laquelle le bras est en position horizontale correspondant au premier niveau et à la position fermée des premiers rabats (14.1). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en qu'une glissière (68) fixe présentant un bord supérieur (70) incliné, constituée de deux plaques parallèles entre lesquelles l'extrémité libre du bras (64) se déplace, forme l'autre branche du V. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un volume (22) susceptible de recevoir une caisse à former, dans lequel sont disposés les premiers moyens (1 6), au niveau des bords supérieurs duquel sont articulés autour d'axes (26) deux volets (24.1) et (24.2), lesdits volets (24) formant les seconds moyens (18) de pliage et de maintien et étant susceptibles d'occuper deux positions, une première position dans laquelle ils sont verticaux et autorisent l'accès au volume (22), et une seconde position dans laquelle ils sont horizontaux et maintiennent pliés les seconds rabats (14.2). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (36) pour faire pivoter les volets (24) d'une position à l'autre, comportant pour chaque volet (24), une came (38) susceptible de pivoter dans un plan perpendiculaire audit volet (24), jouxtant ledit volet, ladite came comportant un galet (44) susceptible de prendre appui contre la face inférieure du volet (24) correspondant. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un actionneur (48) est prévu pour faire pivoter chaque came (38). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les axes de pivotement des volets (24), des cames (38) ainsi que les actionneurs (48) sont agencés de manière à ce que l'effort exercé par les volets sur les rabats soit croissant au début du mouvement de rotation des volets et réduit à la fin de la rotation. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des butées escamotables (52) pour maintenir les volets en position horizontale. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (74) pour faciliter l'évacuation de la caisse formée. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend des guides (76) au niveau de la surface supérieure du dispositif facilitant le centrage de la caisse à former. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis constitué de deux compartiments séparés par une cloison (78), un premier compartiment (80) comprenant en partie supérieure une ouverture de forme rectangulaire susceptible d'être obturée par les volets (24), par laquelle est introduite la caisse à former, et un second compartiment (82) dans lequel sont disposés les actionneurs.