Brevet FR2826340A1 — publié le 20021227

La présente invention concerne une machine d'ouverture de boîtes, notamment de boîtes en carton. Il est nécessaire dans certains cas d'ouvrir un grand nombre de boîtes d'emballage contenant des produits, ces boîtes étant généralement en carton. Tel est le cas par exemple dans le domaine de la pharmacie, de la parfumerie ou du débit de tabac, lorsque des produits sont livrés à un grossiste dans des boîtes en carton et que ces boîtes doivent être ouvertes afin de constituer des lots de produits différents à destination de détaillants. Tel est également le cas dans le domaine de l'agro-alimentaire, lorsqu'il s'agit d'ouvrir les boîtes en carton dans lesquelles les produits sont livrés en gros puis de remballer ces produits sous une forme différente, notamment pour constituer des emballages promotionnels contenant des produits variés. Le brevet FR nO 97 08819, déposé au nom de la demanderesse, décrit une machine du même genre que celle objet de la présente invention. La machine selon ce brevet antérieur, bien que donnant globalement satisfaction, a toutefois pour inconvénient d'être onéreuse à fabriquer. Cette machine a également pour inconvénient d'ouvrir la boîte sur deux côtés opposés et donc d'empêcher l'utilisation de cette boîte comme bac de stockage temporaire des produits. La présence des rabats sur la partie supérieure de la boîte gênerait également cette utilisation. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. La machine qu'elle concerne comprend, de manière connue en soi : - des moyens d'avancement, permettant de faire avancer une boîte dans la machine ; - des moyens d'ouverture, permettant d'ouvrir la boîte, et - des moyens de positionnement, permettant de positionner lesdits moyens d'ouverture de manière adéquate en fonction des dimensions de la boîte à traiter. Selon l'invention, - lesdits moyens de positionnement comprennent un châssis mobile, propre à venir en appui contre une paroi de la boîte à traiter, et des moyens de déplacement de ce châssis ; et - lesdits moyens d'ouverture comprennent des organes de coupe montés sur le châssis, propres à venir découper la boîte en dessous de ladite paroi. La machine selon l'invention permet ainsi de découper une boîte en dessous de l'une des parois de cette boîte de telle sorte que cette paroi, une fois découpée, puisse être séparée du reste de la boîte. Le traitement de la boîte par la machine n'affecte donc pas l'intégrité de la partie non découpée de la boîte, qui peut ainsi être utilisée comme bac de stockage temporaire des produits. Cette découpe élimine la nécessité de couper les bandes adhésives maintenant les rabats d'une boîte en carton, comme selon la technique antérieure. La machine selon l'invention peut ainsi n'avoir qu'un seul poste et non deux postes comme la machine selon le brevet antérieur, ce qui simplifie considérablement la structure de cette machine et abaisse en conséquence son prix de revient. La paroi à découper peut notamment être une paroi constituée, sur une boîte en carton, par des rabats ; la découpe de cette paroi permet d'éliminer ces rabats afin qu'ils ne gênent pas ladite utilisation ultérieure de la boîte en tant que bac de stockage. Avantageusement, la machine comprend des moyens de guidage permettant de venir guider étroitement la boîte dans la direction d'avancement de cette boîte, ces moyens étant mobiles de manière à s'adapter aux différentes dimensions possibles des boîtes susceptibles d'être traitées par la machine. Selon une forme de réalisation simple de la machine selon l'invention, permettant l'ouverture de boîtes parallélépipédiques, le châssis comprend : - une lame rotative montée fixe sur le châssis, propre à découper l'un des bords latéraux de la boîte lors de l'avancement de la boîte le long du châssis ; - une lame rotative montée mobile sur le châssis dans le sens transversal par rapport à la direction d'avancement de la boîte dans la machine, le déplacement de cette lame montée mobile étant tel que cette lame découpe le bord antérieur de la boîte puis le bord latéral de la boîte opposé à celui découpé par la lame montée fixe, puis le bord postérieur de la boîte ; et - des moyens de commande desdits moyens d'avancement et de commande des moyens de déplacement de la lame montée mobile, permettant de coordonner l'avancement de la boîte dans la machine et le mouvement de cette lame montée mobile. Lesdites lames rotatives peuvent être de type courant, sans dents, notamment du type de celles utilisées sur des cutters. De telles lames, outre leur coût réduit, ont pour avantage d'opérer une découpe avec un bruit limité et surtout sans produire de poussières, ce qui est particulièrement recherché dans des domaines tels que la pharmacie ou la parfumerie. De préférence, la machine selon l'invention comprend des moyens de réglage de la position des organes de coupe par rapport au châssis, permettant de régler la profondeur de coupe des organes de coupe en fonction de l'épaisseur des parois à découper de la boîte, et/ou permettant de régler la hauteur de coupe par rapport à la paroi à découper. Pour sa bonne compréhension, l'invention est à nouveau décrite ci-dessous en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée de la machine qu'elle concerne. La figure 1 en est une vue simplifiée de côté : la figure 2 en est une vue simplifiée de dessus ; la figure 3 en est une vue simplifiée en bout, du côté amont par rapport au sens d'avancement d'une boîte dans cette machine ; et les figures 4 à 9 sont des vues simplifiées, de dessus, du châssis qu'elle comprend, au cours de six étapes successives de traitement d'une boîte 100. Les figures 1 à 3 représentent une machine 1 d'ouverture de boîtes 100 en carton, de forme parallélépipédique. Cette machine 1 comprend un bâti 2 sur lequel sont montées pivotantes deux structures 3, chaque structure 3 comprenant deux bras latéraux 4 et une traverse supérieure 5. Les extrémités inférieures des bras 4 sont reliées de manière pivotante à un châssis 8, de telle sorte que l'ensemble forme un parallélogramme déformable permettant la mobilité du châssis 8 dans le sens de la hauteur par rapport au bâti 2. Cet ensemble structures 3-châssis 8 est actionné au moyen d'un vérin 9 relié au bâti 2, d'une part, et à un bras 5a solidaire de l'une des traverses 5, d'autre part. Les traverses 5 comportent des contrepoids 10 facilitant les mouvements du châssis 8. Le bâti 2 comporte un transporteur 11 à bande sans fin, permettant de faire avancer une boîte 100 dans la machine 1, et celle-ci comprend un autre transporteur à bande sans fin (non représenté), situé en amont du transporteur 11 et se terminant à proximité immédiate de celui-ci, qui permet d'amener les boîtes 100 dans la machine 1. Une cellule photo-électrique C1 (non représentée), propre à détecter la présence ou l'absence d'une boîte 100, est placée au-dessus des transporteurs précités, à l'aplomb de l'endroit où commence le transporteur 11 et où se termine ledit transporteur d'amenée des boîtes 100, en étant orientée transversalement par rapport à ces transporteurs. Cette cellule C1 commande, lorsqu'elle est occultée, l'arrêt du transporteur d'amenée et la mise en fonctionnement du transporteur 11. Le bâti 2 comprend en outre une cellule photo-électrique C2, placée à l'aplomb de la partie amont du châssis 8 et propre à détecter la présence d'une boîte 100. Cette cellule C2 commande, lorsqu'elle est occultée, l'arrêt du transporteur 11 et des bandes sans fin 27,37 décrites plus loin, et l'alimentation du vérin 9 dans le sens de l'abaissement du châssis 8. Le châssis 8 comprend deux longerons 15, deux traverses 16 supportant des ensembles de guidage 17 et deux vérins sans tige 18,19 transversaux. L'un des longerons 15, à savoir celui situé en haut sur la figure 2 dans l'exemple représenté, comporte une platine 20 sur laquelle est monté un moteur 21 d'entraînement d'une lame circulaire 22. Cette lame 22, de même que la lame identique 44 qui sera décrite plus loin, est du type de celles utilisées sur des cutters, dépourvue de dents. L'ensemble de guidage 17 situé du côté de ce même longeron 15 comprend une poutre longitudinale 25 qui comporte deux rouleaux 26 à ses extrémités, d'axes verticaux, sur lesquels est engagée une bande sans fin 27. L'un des rouleaux 26 est entraîné en rotation par un moteur (non représenté), de sorte que le brin intérieur de la bande 27 défile dans le même sens et à la même vitesse que le transporteur 11. La poutre 25 est reliée à deux coulisseaux 28 engagés à coulissement sur les traverses 16. Chaque coulisseau 28 comprend un ou plusieurs trous taraudés (non représentés) débouchant dans l'alésage qui permet l'engagement de ce coulisseau 28 sur une traverse 16, et une ou plusieurs vis (non représentées) sont engagées dans ces trous taraudés. Le serrage de ces vis permet ainsi d'immobiliser l'ensemble 17 dans une position déterminée par rapport au châssis 8, telle que le brin intérieur de la bande sans fin 27 est situé légèrement en retrait de la partie de la lame 22 tournée vers l'intérieur de la machine 1 (cf. figure 2). Ce retrait détermine la profondeur de coupe désirée, comme cela sera explicité plus loin, et cette profondeur de coupe peut ainsi être réglée au moyen de ces vis. Le coulisseau 28 amont comporte une plaque 29 en forme de "L"inversé (cf. figure 3), dont une aile s'étend horizontalement en direction de l'intérieur de la machine 1 et dont l'autre aile s'étend verticalement et est située immédiatement en arrière du brin intérieur de la bande sans fin 27. L'aile horizontale de cette plaque 29 comporte une cellule C3 orientée verticalement, propre à détecter la présence d'une boîte 100 en dessous d'elle. Cette cellule C3 commande l'arrêt de l'alimentation du vérin 9 dans le sens de la descente du châssis 8 et l'alimentation du vérin 18 dans le sens du rapprochement des ensembles 17, comme cela apparaîtra ci-après. Ce vérin 18 comprend, de manière bien connue en soi s'agissant d'un vérin dit"sans tige", un corps 30, un piston mobile dans ce corps 30 et un coulisseau 31 relié à ce piston, ce coulisseau 31 étant mobile le long du corps 30 dans une glissière que forme ce corps 30. Les extrémités du corps 30 sont fixées aux longerons 15 et le coulisseau 31 est relié à une poutre longitudinale 35 qui comporte deux rouleaux 36 à ses extrémités, d'axes verticaux, sur lesquels est engagée une bande sans fin 37. L'un des rouleaux 36 est entraîné en rotation par un moteur (non représenté), de sorte que le brin intérieur de la bande 37 défile dans le même sens et à la même vitesse que le transporteur 11. La poutre 35 est reliée à deux coulisseaux 38 engagés à coulissement sur les traverses 16, et le coulisseau 38 amont comporte une plaque 39 en forme de"L"inversé, dont une aile s'étend horizontalement en direction de l'intérieur de la machine 1 et dont l'autre aile s'étend verticalement et est située immédiatement en arrière du brin intérieur de la bande sans fin 37. L'aile horizontale de cette plaque 39 comporte une cellule C4 orientée verticalement, propre à détecter la présence d'une boîte 100 en dessous d'elle. Cette cellule C4 commande la mise en fonctionnement du transporteur 11 et des bandes sans fin 27 et 37. Le vérin 19 a une structure similaire à celle du vérin 18. Son corps 40 est relié aux longerons 15 et son coulisseau 41 comporte une platine 42 sur laquelle est monté le moteur d'entraînement 43 d'une lame de coupe 44. Ce coulisseau 41 est mobile entre une position de départ montrée en traits pleins sur la figure 2 et une position d'arrivée montrée en traits interrompus sur cette même figure. La machine 1 comprend également une cellule photo-électrique C5 disposée transversalement au transporteur 11 et réglable en position dans le sens longitudinal de ce transporteur 11. Cette cellule C5 est située légèrement en aval de la partie amont de la lame 44, à une distance de cette partie amont correspondant à la profondeur de coupe recherchée. La cellule C5, lorsqu'elle est occultée par une boîte 100, commande l'arrêt du transporteur 11 et des bandes sans fin 27,37, et l'alimentation du vérin 19 dans le sens du déplacement du coulisseau 41 vers la position d'arrivée précitée. La possibilité de réglage de la position de cette cellule C5 dans le sens longitudinal du transporteur 11 permet de régler la profondeur de coupe de la lame 44, comme cela sera explicité plus loin. Ladite position d'arrivée de la platine 42 est déterminée par une butée réglable (non représentée) formée par exemple par une vis pouvant être vissée au travers d'une platine montée sur le châssis 8. Cette position d'arrivée est telle que la partie de la lame 44 qui se trouve, dans cette même position, vers l'intérieur de la machine 1, fait saillie au-delà du brin intérieur de la bande sans fin 37. Cette saillie correspond à la profondeur de coupe désirée, comme cela sera explicité plus loin, et cette butée réglable permet ainsi de régler cette profondeur de coupe. La platine 42 comprend une cellule C6 qui est occultée lorsque cette platine 42 atteint la position d'arrivée précitée. Cette cellule C6 commande la mise en fonctionnement du transporteur 11 et des bandes sans fin 27,37. La machine 1 comprend également une cellule photo-électrique C7 disposée transversalement au transporteur 11 et réglable en position dans le sens longitudinal de ce transporteur 11. Cette cellule C7 est située légèrement en amont de la zone aval de la lame 44, à une distance de cette zone aval correspondant à la profondeur de coupe recherchée. La cellule C7, lorsqu'elle est désoccultée par une boîte 100, commande l'arrêt du transporteur 11 et des bandes sans fin 27,37, et l'alimentation du vérin 19 dans le sens du déplacement du coulisseau 41 de ladite position d'arrivée vers ladite position de départ. Ici également, la possibilité de réglage de la position de cette cellule C7 dans le sens longitudinal du transporteur 11 permet de régler la profondeur de coupe de la lame 44, comme cela sera explicité plus loin. Le retour du coulisseau 41 dans ladite position de départ est détecté par un contacteur C8, qui, lorsqu'il est activé par ce retour du coulisseau 41, commande la mise en fonctionnement du transporteur 11 et alimente le vérin 9 dans le sens du relevage du châssis 8 jusqu'à l'évacuation de la boîte 100 hors de la machine 1. Cette évacuation est détectée par une cellule photo-électrique C9 disposée transversalement au transporteur 11, qui commande la mise en fonctionnement du transporteur d'amenée précité afin d'engager une nouvelle boîte 100 dans la machine 1. La machine 1 comprend en outre des moyens de réglage (non représentés) de la hauteur des ailes horizontales des plaques 29,39 par rapport aux lames 22,44, permettant de régler la hauteur de coupe par rapport à la paroi supérieure de la boîte 100, comme cela sera explicité plus loin. Ces moyens peuvent notamment comprendre des lumières verticales aménagées aux extrémités des longerons 15, dans lesquelles sont engagées les traverses 16, et des trous taraudés verticaux débouchant dans les faces supérieures et inférieures des longerons 15, d'une part, et dans les extrémités supérieures et inférieures de ces lumières, d'autre part. Ces trous taraudés reçoivent des tiges filetées pouvant être vissées ou dévissées pour déplacer ces extrémités des traverses 16 dans ces lumières et régler ainsi la hauteur des ensembles 17, donc des plaques 29,39 par rapport aux longerons 15, donc aux lames 22,44. La machine 1 comprend en outre une temporisation dont le fonctionnement sera explicité plus loin. La machine 1 peut fonctionner selon un mode"multiformat", permettant le traitement de boîtes 100 n'ayant pas toutes les mêmes dimensions, ou selon un mode"série", permettant de traiter une série de boîtes 100 de mêmes dimensions. Selon le mode "multiformat", la cellule C1 détecte l'arrivée d'une boîte 100 à la fin du transporteur d'amenée ; elle met alors en fonctionnement le transporteur 11 et arrête le transporteur d'amenée lorsqu'elle détecte l'arrivée une boîte 100 suivante. La boîte 100 située dans la machine avance sur le transporteur 11 (cf. figure 4) jusqu'à l'aplomb de la partie amont du châssis 8, au niveau duquel elle est détectée par la cellule C2. Celle-ci provoque l'arrêt du transporteur 11 et des bandes sans fin 27,37 et commande la descente du châssis 8 jusqu'à ce que l'aile horizontale de la plaque 29 vienne reposer contre la face supérieure de la boîte 100. La cellule C3 détecte la présence de la boîte 100 et actionne le vérin 18 de manière à rapprocher l'autre ensemble 17 de la boîte 100, jusqu'à occultation de la cellule C4 (cf. figure 5). Cette cellule C4 stoppe le vérin 18 et remet en fonctionnement le transporteur 11 et les bandes sans fin 27,37. Le défilement de la boîte 100 devant la lame 22 provoque la découpe d'une partie du bord latéral correspondant de la boîte 100. La boîte 100 avance jusqu'à occultation de la cellule C5 (cf. figure 6), ce qui actionne le vérin 19 et déplace l'ensemble platine 42-moteur 43 vers la position d'arrivée précitée. Au cours de ce déplacement, la lame 44 découpe le bord antérieur de la boîte 100 (cf. figure 7). L'occultation de la cellule C6 stoppe le vérin 19 et remet en fonctionnement le transporteur 11 et les bandes sans fin 27,37, jusqu'à désoccultation de la cellule C7, ce qui provoque la découpe des bords latéraux de la boîte 100 (cf. figure 8). La désoccultation de la cellule C7 actionne le vérin 19 de manière à ramener l'ensemble platine 42-moteur 43 en position de départ (cf. figure 9), ce qui provoque la découpe du bord postérieur de la boîte 100, jusqu'à actionnement du contacteur C8. Ce dernier remet en fonctionnement le transporteur 11 et les bandes sans fin 27,37 jusqu'au passage de la boîte 100 devant la cellule C9. Selon le mode de fonctionnement "série", le transporteur d'amenée n'est plus commandé par la cellule C9 mais par la temporisation précitée ; le châssis 8 est placé à la hauteur correspondant à la hauteur de la boîte 100 et l'ensemble 17 mobile est placé dans une position déterminée par rapport à l'ensemble 17 fixe, correspondant à la dimension de la boîte 100 dans le sens transversal à l'avancement de cette boîte 100 ; les cellules C2 à C4 sont inactives et ne font que vérifier la présence d'une boîte 100 suivante par rapport à une boîte 100 en cours de découpe ; les cellules C5 à C8 fonctionnent de la même façon que dans le mode"multiformat". Ainsi qu'il apparaît de ce qui précède, l'invention fournit une machine d'ouverture de boîtes 100, notamment de boîtes 100 en carton, présentant les avantages d'être peu onéreuse à fabriquer et de conserver l'intégrité des boîtes 100 après traitement, de sorte que ces boîtes 100 peuvent être utilisées comme bac de stockage temporaire des produits. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation entrant dans le champ de protection défini par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS 1-Machine d'ouverture de boîtes (100), notamment de boîtes en carton, comprenant : - des moyens d'avancement (11), permettant de faire avancer une boîte (100) dans la machine (1) ; - des moyens d'ouverture (22,44), permettant d'ouvrir la boîte (100), et - des moyens de positionnement (3,8, 9,17), permettant de positionner lesdits moyens d'ouverture (22,44) de manière adéquate en fonction des dimensions de la boîte (100) à traiter ; machine (1) caractérisée en ce que : - lesdits moyens de positionnement comprennent un châssis mobile (8), propre à venir en appui contre une paroi de la boîte (100) à traiter, et des moyens (3,9) de déplacement de ce châssis (8) ; et - lesdits moyens d'ouverture comprennent des organes de coupe (22,44) montés sur le châssis (8), propres à venir découper la boîte (100) en dessous de ladite paroi. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de guidage (17) permettant de venir guider étroitement la boîte (100) dans la direction d'avancement de cette boîte (100), ces moyens de guidage (17) étant mobiles de manière à s'adapter aux différentes dimensions possibles des boîtes (100) susceptibles d'être traitées par la machine (1). 3 - Machine selon la revendication 1 ou la revendication 2, permettant l'ouverture de boîtes (100) parallélépipédiques, caractérisée en ce que le châssis (8) comprend : - une lame rotative (22) montée fixe sur le châssis (8), propre à découper l'un des bords latéraux de la boîte (100) lors de l'avancement de la boîte (100) le long du châssis (8) ; - une lame rotative (44) montée mobile sur le châssis (8) dans le sens transversal par rapport à la direction d'avancement de la boîte (100) dans la machine (1), le déplacement de cette lame (44) montée mobile étant tel que cette lame (44) découpe le bord antérieur de la boîte (100) puis le bord latéral de la boîte (100) opposé à celui découpé par la lame (22) montée fixe, puis le bord postérieur de la boîte (100) ; et - des moyens de commande (C1 à C9) desdits moyens d'avancement (11) et de commande des moyens de déplacement (19) de la lame (44) montée mobile, permettant de coordonner l'avancement de la boîte (100) dans la machine (1) et le mouvement de cette lame (44) montée mobile. 4 - Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les lames rotatives (22,44) sont de type courant, sans dents, notamment du type de celles utilisées sur des cutters. 5 - Machine selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de réglage de la position des organes de coupe (22,44) par rapport au châssis (8), permettant de régler la profondeur de coupe des organes de coupe (22,44) en fonction de l'épaisseur des parois à découper de la boîte (100), et/ou permettant de régler la hauteur de coupe par rapport à la paroi à découper.