Brevet FR2989309A1 — publié le 20131018

DISPOSITIF DE FAÇONNAGE D'UNE DECOUPE DE CARTON ET INSTALLATION COMPRENANT UN TEL DISPOSITIF L'invention concerne un dispositif de façonnage d'une découpe de carton, comprenant une matrice montée mobile en déplacement entre une position de repos et une position de façonnage, ladite matrice présentant une ouverture d'entrée délimitée par des bords libres et un fond. On connaît du document W02011/157960 une installation visant à coiffer des lots de produits (c'est-à-dire à former un couvercle sur le lot et autour du lot) avec une découpe carton. Pour ce faire, la découpe est pincée entre un poinçon (formé par le lot de produits) et la matrice, de sorte que quand le poinçon entre dans la matrice, la découpe se plie et vient épouser sensiblement la forme interne de la matrice autour du poinçon. Cette méthode fonctionne particulièrement bien quand les produits des lots présentent des têtes plates à leur extrémité et quand les produits sont solides. Toutefois, tous les produits ne présentent pas ces particularités. En effet, il est de plus en plus fréquent que les produits soient réalisés sous forme de conditionnements souples, ou bien encore que les produits présentent des têtes avec des biseaux. Il va s'en dire que le dispositif de façonnage décrit dans le document WO 2011/157960 ne convient pas pour coiffer des lots comprenant de tels produits, car les produits souples ne peuvent pas prendre appui sur la découpe de carton pour la faire entrer dans la matrice. Quant aux produits présentant une tête biseautée, ils déforment le carton en prenant appui dessus. L'invention vise à proposer un dispositif de façonnage d'une découpe de carton qui forme le carton sans que les têtes des produits n'aient à prendre appui contre les découpes de carton. Autrement dit, le dispositif selon l'invention permet de former les découpes de carton sans utiliser le lot de produit comme poinçon. L'invention concerne un dispositif de façonnage d'une découpe de carton, comprenant une matrice montée mobile en déplacement entre une position de repos et une position de façonnage, ladite matrice présentant une ouverture d'entrée délimitée par des bords libres et un fond, ledit dispositif comprenant en outre des moyens de maintien d'une découpe de carton. Le dispositif est remarquable en ce que les moyens de maintien d'une découpe de carton sont montés mobile en déplacement dans ladite matrice, entre ladite ouverture d'entrée et ledit fond de ladite matrice. Ainsi, ce sont les moyens de maintien de la découpe, mobiles en déplacement dans la matrice, qui permettent d'entraîner la découpe dans la matrice afin que la découpe se plie dans la matrice (au lieu des extrémités supérieures des produits dans l'état de la technique). Ainsi, le dispositif peut être utilisé sur des lots comprenant toutes sortes de produits, y compris les produits d'emballages souples. Le dispositif conforme à l'invention peut également présenter les particularités suivantes, prises séparément ou en combinaison : - Les moyens de maintien peuvent comporter un plateau dont la forme est complémentaire à une forme dudit fond de la matrice, et au moins une ventouse fixée sur ledit plateau et tournée vers l'extérieur de la matrice. Ce mode de réalisation présente l'avantage d'être facilement réalisable ; - Le dispositif peut comporter un actionneur assurant le déplacement de la matrice entre ladite position de repos et ladite position de façonnage, et des moyens d'entraînement en déplacement des moyens de maintien dans ladite matrice, ledit actionneur et lesdits moyens d'entraînement étant indépendants dans leur fonctionnement. L'indépendance des deux systèmes offre la possibilité, à celui qui réalise l'invention, de prévoir des systèmes différents pour chacun, en fonction de ses besoins ; - L'actionneur peut être un servomoteur ou un vérin électrique ; - Les moyens d'entraînement peuvent comporter une glissière extérieure à ladite matrice, dans laquelle un bras est monté coulissant, l'extrémité du bras pouvant être reliée auxdits moyens de maintien et ledit bras pouvant comprendre un élément apte à venir en butée contre ladite matrice. Ce mode de réalisation présente l'avantage de limiter la course du plateau dans la matrice. Le plateau ne peut donc pas descendre plus bas que l'ouverture de la matrice. L'invention concerne en outre une installation comprenant un dispositif tel que défini ci-dessus. L'installation conforme à l'invention peut également comprendre les caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison : - L'installation peut comporter une première butée, actionnant l'entraînement en déplacement des moyens de maintien dans la matrice. Ceci assure l'entraînement du plateau vers le fond de la matrice quand la matrice descend ; - L'installation peut comporter une seconde butée, limitant la course des moyens de maintien par rapport à un support d'au moins un lot de produits, pour maintenir à une distance prédéterminée ledit support desdits moyens de maintien. Ainsi, la découpe n'est pas abîmée ; - Le support d'au moins un lot de produits peut être monté mobile en déplacement entre une position d'accueil dudit au moins un lot de produits et une position de coiffage dudit lot de produits. Cela permet de rassembler plus vite le lot et la coiffe - Il y a donc un gain de temps, ce qui permet d'augmenter les cadences ; - L'installation peut comporter un second actionneur assurant le déplacement dudit support, ledit second actionneur étant indépendant dans son fonctionnement par rapport au fonctionnement d'un premier actionneur assurant le déplacement de ladite matrice. - Les moyens de maintien peuvent être reliés à des moyens amortisseur. Ainsi, lors du dévêtissage, on évite que le plateau ne vienne taper brusquement contre la première butée ; - Dans le cadre de ce mode de réalisation, les moyens amortisseur peuvent comporter un vérin. Pour pouvoir être exécutée, l'invention est exposée de façon suffisamment claire et complète dans la description suivante qui est, en plus, accompagnée de dessins dans lesquels les figures 1 à 8 montrent chacune une étape du procédé de coiffage d'un lot de produits au moyen d'un dispositif conforme à l'invention dans une installation conforme à l'invention. Le dispositif, l'installation, le lot de produit et une découpe de carton sont représentés schématiquement en vue de côté. Dans la description qui suit, les termes « inférieur », « supérieur », « haut », « bas » etc... seront utilisés en référence aux dessins pour une plus grande facilité de compréhension. Ils ne doivent pas être compris comme étant des limitations de la portée de l'invention. Les figures 1 à 8 montrent une installation conforme à l'invention, comprenant un dispositif 1 de façonnage d'une découpe 2 de carton sur un lot 3 de produits 4. La figure 1 montre le dispositif 1 de façonnage dans une position 5 de repos. Le dispositif 1 comprend une matrice 6 qui est montée mobile en déplacement entre la position 5 de repos illustrée en figure 1, et une position 7 dite « de façonnage », montrée en figure 5. Pour permettre le déplacement de la matrice 6, le dispositif 1 comporte un actionneur 14 qui est, dans le cadre de ce mode de réalisation, soit un servomoteur soit vérin électrique. De façon schématique, de manière à ne pas charger les figures (pour en faciliter la lecture), l'actionneur 14 a été représenté symboliquement par un rail 15 sur lequel est monté mobile un chariot 16, relié à la matrice 6. La matrice 6 comporte une ouverture 8 d'entrée, qui est délimitée par des bords 9 libres de la matrice 6. La matrice 6 comporte également un fond 10. Conformément à l'invention, le dispositif 1 comporte également des moyens 11 assurant le maintien de la découpe 2 de carton, tels que des ventouses ou des crochets. Ces moyens 11 de maintien sont montés mobiles en déplacement dans la matrice 6, entre l'ouverture 8 de la matrice 6 et son fond 10. Pour ce faire, le dispositif 1 comporte des moyens 17 d'entraînement en déplacement, qui sont indépendants du fonctionnement de l'actionneur 14 assurant le déplacement de la matrice 6. Dans le cadre de ce mode de réalisation, on prévoit que les moyens 17 d'entraînement comportent une glissière 18 qui est extérieure à la matrice 6, et dans laquelle un bras 19 est monté coulissant. Pour faciliter la lecture des figures, la glissière 18 et l'extrémité du bras 19 coulissant ont été représentés de façon très schématique, respectivement par un rail (glissière 18) et par un chariot (extrémité du bras 19). Comme on peut le voir sur la figure 1 notamment, les moyens 11 de maintien comportent, dans le cadre de ce mode de réalisation, un plateau 12 dont la forme est complémentaire à la forme du fond 10 de la matrice 6. Pour permettre le mouvement du plateau 12 dans la matrice 6, la matrice 6 présente des ouvertures latérales qui s'étendent de l'ouverture 8 jusqu'au fond 10, et qui permettent le passage du bras 19 sur le côté de la matrice. Symétriquement, on prévoit également un autre passage sur la face latérale 10 opposée de la matrice 6, pour permettre un mouvement de montée et de descente d'une canne 23 à l'extrémité de laquelle se trouve un coude 24 et qui est monté sur une autre glissière 34. Cette autre glissière 34 assure un bon équilibre du plateau qui est alors guidé sur deux glissières qui sont reliées à chacun de ses côté. 15 Sur le plateau 12, sont fixées trois ventouses 13 (donc au moins une ventouse 13). Les ventouses 13 sont tournées vers l'extérieur de la matrice 6, comme on peut le voir sur les figures, de manière à saisir par succion une découpe 2 de carton qui se présente sous la matrice 6, comme le montre la figure 2. 20 Conformément à l'invention, l'installation comporte une première butée 20, qui permet de limiter la course du plateau 12 (et donc des moyens de maintien 11) vers le bas de sorte que, quand l'ensemble matrice 6 / plateau 12 est entraîné vers le bas, quand le bras 19 vient se positionner contre la butée 20, la matrice 6 continue de descendre alors que le plateau est arrêté dans sa course 25 et s'approche du fond 10 de la matrice 6 (voir figure 4). Quant au coude 24, il limite la course du support 22 (et donc des moyens 11 de maintien) par rapport au plateau 12 et constitue une second butée conformément à l'invention. En effet, le coude 24 de la canne 23, qui est reliée au plateau 12, est apte à 30 venir en appui contre une extrémité 21 du support 22, comme on peut le voir en figure 4 : en effet, quand le plateau 12 est dans sa position la plus basse (car il est en appui contre la première butée 20), et quand le support 22 remonte et s'approche de la découpe 2, le coude 24 de la canne 23 vient en appui contre l'extrémité 21 du support 22. Ainsi, la montée du support 22 fait monter également le plateau 12 (relié à la canne 23), maintenant à distance le plateau 12 du support 22. De cette façon, on peut maintenir à distance l'extrémité supérieure des produits 4 de la découpe de carton. Ainsi, grâce au coude 24, il n'y a pas de contact possible entre la découpe 2 de carton et les produits contenus dans le lot 3 à coiffer, ce qui évite toute déformation de la découpe 2. Par ailleurs, on prévoit de fixer le plateau 12 à l'extrémité d'une tige d'un vérin 30 ( il s'agit de la tige d'un piston 35 monté mobile dans le cylindre du vérin 30), dont la course est sensiblement égale à celle du plateau 12 dans la matrice 6. De cette façon, le plateau 12 ne peut aller en dessous du niveau de l'ouverture 8 de la matrice 6 quand le vérin 30 est à l'échappement. Pour assurer la montée et la descente du support 22 du lot 3 de produits 4, on prévoit de monter mobile le support 22 entre une position 25 où le support est apte à accueillir un lot 3 de produits 4 (voir figure 1) et une position 26 dite « de coiffage », dans laquelle le lot 3 de produits 4 est coiffé (voir figure 5). Sur les figures, on note que le support 22 est relié à un chariot 27, monté sur un rail 28. Bien entendu, ceci n'est qu'un exemple de réalisation et l'invention s'étend à la mise en oeuvre de tout moyen équivalent, permettant la montée et la descente du support 22. On peut prévoir, par exemple, un second actionneur 29 pour commander le déplacement du chariot 27 sur le rail 28. Dans un souci de clarté de lecture des figures, l'actionneur n'a pas été représenté concrètement. Toutefois, il est dans les connaissances générales de l'homme du métier de savoir relier le chariot 27 à un actionneur du type vérin ou servomoteur. Comme on peut le constater des figures, l'actionneur 29 (assurant le mouvement du support 22 indirectement) et l'actionneur 14 (assurant me mouvement de la matrice 6) sont indépendants dans leur fonctionnement. Le procédé de coiffage du lot 3 de produit 4 va maintenant être décrit en faisant référence aux figures, montrant chacune une étape de ce procédé. Suivant une première étape montrée en figure 1, on voit que la matrice 6 est en position 5 de repos, et que le plateau 12 est dans sa position la plus basse dans la matrice 6, au voisinage de l'ouverture 8 de la matrice 6. La tige du piston 35 du vérin 30 est sortie au maximum du cylindre du vérin 30. Le lot 3 de produits 4 est amené sur le support 22, qui se trouve en position 25 d'accueil du lot 3. Suivant une seconde étape illustrée en figure 2, une découpe 2 de carton est amenée sous la matrice 6 et le plateau 12. Dans cette position, le support 22 sur lequel repose le lot 3 de produits 4 ne bouge pas. Suivant une troisième étape illustrée en figure 3, la matrice 6 et le plateau 12 sont abaissés (voir flèche F1 sur la figure 3) grâce à l'actionneur 14, pour que les ventouses 13 du plateau 12 entrent en contact avec la découpe 2 de carton. Les ventouses 13 sont alors actionnées (aspiration à travers les ventouses 13) de manière à maintenir fermement la découpe 2 avec le plateau 12. La matrice 6 et le plateau 12 sont abaissés jusqu'à ce que l'extrémité 31 du bras 19 vienne en appui contre la butée 20. Suivant l'étape suivante, montrée en figure 4, la matrice 6 continue d'être abaissée (flèche F1) alors que le plateau 12 remonte à travers elle vers le fond 10, car l'extrémité 31 du bras 19 prend appui contre la butée 20, l'empêchant ainsi de descendre (voir flèche F2). En remontant dans la matrice 6 vers le fond 10, le plateau 12 entraîne la découpe 2 de carton dans la matrice 6, ce qui permet de préformer la découpe : les bords 32 de la découpe se rabattent en prenant appui contre les bords 9 libres de la matrice 6, et ils forment ainsi une sorte d'entonnoir. En même temps, le support 22 est entraîné vers le haut (voir flèche F2) grâce à l'actionneur 29 jusqu'à ce que son extrémité 21 vienne s'appuyer contre le coude 24 de la canne 23. Suivant l'étape suivante, montrée en figure 5, la matrice 6 est toujours entraînée vers le bas par l'actionneur 14 (flèche F1) ce qui entraîne la découpe 2 de carton vers le fond 10 de la matrice 6. La découpe 2 épouse ainsi la forme interne de la matrice 6. Au même moment, le support 22 est entraîné vers le haut, grâce à l'actionneur 29, entraînant également dans sa course le plateau 12 par appui de l'extrémité 21 du support sur le coude 24 situé à l'extrémité de la canne 23 (qui est reliée au plateau 12). Ainsi, le lot 3 de produits 4 pénètre dans la matrice 6 entièrement. Il en va de même pour le piston 35 du vérin 30 qui entre entièrement dans le cylindre. Dans la position illustrée sur la figure 5, la matrice est en position 7 de façonnage tandis que le support 22 est en position 26 de coiffage. A ce moment précis, le lot 3 de produits 4 est coiffé dans la matrice 6. Suivant l'étape suivante, montrée en figure 6, le support 22 est abaissé afin de dégager de la matrice 6 le lot 3 coiffé de la découpe 2 pliée (voir flèche F3). Pour ce faire, les ventouses 13 sont désactionnées, et l'actionneur 29 est arrêté, de manière que le support redescende par gravité. Le vérin 30 est alors mis à l'échappement, ce qui permet la descente du plateau 12 par gravité, tout en douceur, jusqu'à ce que l'extrémité 31 du bras 19 vienne en contact contre la butée 20. Durant cette étape, la matrice 6 ne bouge pas : l'actionneur 14 n'entraîne pas la matrice 6 en déplacement. C'est dans l'étape suivante, montrée en figure 7, que la matrice 6 est entraînée vers le haut par l'actionneur 14 (flèche F4). La remontée de la matrice 6 entraîne la remontée du plateau 12, grâce au contact entre la matrice 6 et le bras 19. La remontée se fait jusqu'à ce que la matrice ait atteint sa position 5 de repos. Pendant ce temps ; le support 22 continue d'être abaissé (flèche 3) jusqu'à revenir en position d'accueil d'un lot 3. La figure 8 montre la matrice en position 7 de repos et le support 22 en position 25 d'accueil. Le lot 3 est coiffé de la découpe 2, dont les bords 32 ont été rabattus. Les bords 32 sont également collés à cette étape de procédure. On comprend clairement de la description qui précède comment l'invention permet de coiffer des lots de produits sans se servir des produits contenus dans les lots à coiffer. Il devra être entendu que l'invention ne se limite pas à la réalisation spécifiquement décrite ci avant, mais qu'elle s'étend à la mise en oeuvre de tout moyen équivalent. REVENDICATIONS1 Dispositif (1) de façonnage d'une découpe (2) de carton, comprenant une matrice (6) montée mobile en déplacement entre une position (5) de repos et une position (7) de façonnage, ladite matrice (6) présentant une ouverture (8) d'entrée délimitée par des bords (9) libres et un fond (10), ledit dispositif (1) comprenant en outre des moyens (11) de maintien de ladite découpe (2) de carton, caractérisé en ce que les moyens (11) de maintien sont montés mobile en déplacement dans ladite matrice (6), entre ladite ouverture (8) d'entrée et ledit fond (10) de ladite matrice (6). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (11) de maintien comportent un plateau (12) dont la forme est complémentaire à une forme dudit fond (10) de la matrice (6), et au moins une ventouse (13) fixée sur ledit plateau (12) et tournée vers l'extérieur de la matrice (6). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un actionneur (14) assurant le déplacement de la matrice (6) entre ladite position (5) de repos et ladite position (7) de façonnage, et des moyens (17) d'entraînement en déplacement des moyens (11) de maintien dans ladite matrice (6), ledit actionneur (14) et lesdits moyens (17) d'entraînement étant indépendants dans leur fonctionnement. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit actionneur (14) est un servomoteur ou un vérin électrique. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens (17) d'entraînement comportent une glissière (28) extérieure à ladite matrice (6), dans laquelle un bras (19) est monté coulissant, l'extrémité (31) du bras (19) étant reliée auxdits moyens6. 7 8. 9. 10. 30 (11) de maintien et ledit bras (19) comprenant un élément apte à venir en butée contre ladite matrice (6). Installation comprenant un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte une première butée (20), actionnant l'entraînement en déplacement des moyens (11) de maintien dans la matrice (6). Installation selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce qu'elle comporte une seconde butée (24), limitant la course des moyens (11) de maintien par rapport à un support (22) d'au moins un lot (3) de produits (4), pour maintenir à une distance prédéterminée ledit support (22) desdits moyens (11) de maintien. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit support (22) d'au moins un lot (3) de produits (4) est monté mobile en déplacement entre une position (25) d'accueil dudit au moins un lot (3) de produits (4) et une position (26) de coiffage dudit lot (3) de produits (4). Installation selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisée en ce qu'elle comporte un second actionneur (29) assurant le déplacement dudit support (22), ledit second actionneur (29) étant indépendant dans son fonctionnement par rapport au fonctionnement d'un premier actionneur (14) assurant le déplacement de ladite matrice (6). 11. Installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisée en ce que les moyens (11) de maintien sont reliés à des moyens (30) amortisseur.12. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que les moyens amortisseur comportent un vérin (30).5