Brevet FR3028798A1 — publié le 20160527

PROCEDE ET MACHINE POUR LA FORMATION D'UNE CAISSE PAR DEPOSE SUR UN SUPPORT EN V La présente invention concerne un procédé pour la 5 formation d'une caisse à partir d'un flan comportant une suite de quatre volets rectangulaires principaux terminée par une languette de collage, reliés entre eux par des lignes de pliage parallèles entre elles ou par des volets intermédiaires. 10 Elle concerne également une machine pour la formation d'une telle caisse. Elle trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive dans le domaine de l'emballage d'objets ou de groupes d'objets 15 introduits par le haut dans l'emballage préformé, la fermeture de l'emballage étant réalisée ultérieurement par exemple par un couvercle rapporté. On connaît déjà (US A 4,932,930) une machine et un procédé permettant une telle formation de caisse en 20 utilisant un mandrin. Une telle machine, si elle donne satisfaction en permettant notamment une fabrication rapide de caisses, par exemple quarante caisses à la minute, présente certains inconvénients. 25 En effet, elle n'est utilisable qu'avec des tailles de mandrins spécifiquement fabriqués pour des flans de dimensions et de volumes déterminés. On a pu réaliser des mandrins de forme variable avec des mandrins rétractables. 30 Ceux-ci présentent cependant encore des inconvénients car ils nécessitent des ajustements de la taille du mandrin complexes permettant le 3028798 2 déplacement relatif entre les différentes arêtes de ce dernier. La présente invention vise à fournir un procédé et une machine pour la réalisation d'une caisse avec 5 mandrin, répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle permet de réaliser une caisse parfaitement équerrée, de façon aisée à mettre en oeuvre tout en autorisant le formage de boîtes de dimensions 10 différentes avec la même machine. Pour ce faire l'invention part notamment de l'idée d'utiliser une configuration et/ou une position de mandrin particulière et un mode d'alimentation du flan sur celui-ci pour former une caisse parfaitement 15 équerrée, qui va entrainer des dimensions de volets pouvant varier de façon simple. Avec l'invention on obtient ainsi une grande modularité et ce avec une précision tout à fait suffisante, et une bonne solidité de la caisse 20 obtenue, du fait d'un excellent encollage. Dans ce but l'invention propose notamment un procédé pour la formation d'une caisse à partir d'un flan comportant une suite de quatre volets rectangulaires principaux terminée par une languette de collage, 25 reliés entre eux par des premières lignes de pliage parallèles entre elles ou par des volets intermédiaires, à savoir une première ligne de pliage centrale ou un premier volet intermédiaire central, deux première lignes de pliage latérales ou deux 30 volets intermédiaires latéraux et une première ligne de pliage de languette ou un volet latéral d'extrémité, et comprenant un ensemble de rabats latéraux reliés à un coté de ladite suite par des 3028798 3 secondes lignes de pliage perpendiculaires aux premières lignes de pliage, pour former le fond de la caisse, caractérisé en ce que - on extrait par aspiration le flan à partir d'un magasin de stockage vertical ou semi-vertical, - on amène le flan à l'horizontal au-dessus d'un support présentant une arête supérieure de section transversale en V ou sensiblement en forme de V et des faces correspondantes aux volets principaux inclinées par rapport à l'horizontal d'un angle a déterminé, de sorte que la première ligne de pliage centrale ou le volet intermédiaire central, dits de référence, soit en vis à vis de ladite arête, - on dépose le flan sur le support de sorte que la ligne de pliage ou le volet intermédiaire de référence coïncide ou coïncide sensiblement avec la dite arête, - on applique ensuite le flan sur un mandrin 20 polygonal dont l'arrête supérieure coïncide et/ou est dans le prolongement de l'arrête supérieure du support, ledit mandrin étant de forme complémentaire à celle de la caisse, en appliquant les volets adjacents à ladite première ligne de pliage ou audit 25 volet intermédiaire de référence sur les faces supérieures en vis à vis du mandrin et les volets d'extrémité et la languette préalablement encollés sur les faces inférieures en vis à vis dudit mandrin, pour former un corps de caisse tubulaire en biais par 30 rapport à l'horizontal, - on forme le fond de la caisse par pliage et application des rabats les uns sur les autres après encollage, 3028798 4 - on éjecte la caisse en biais ainsi formée, - on la redresse puis on la transfert à un poste de remplissage. En alimentant le flan par le dessus sur un support 5 en coin dont une arête de référence est déjà préformée et fixe, par simple dépose du flan au niveau de sa partie centrale, celui-ci va naturellement venir prendre une première position équilibrée ou sensiblement équilibrée sur le support 10 par gravité notamment et/ou par un simple placage sans que cela ne pose de problèmes de précision sur l'ajustement des arêtes puis ensuite autoriser un enrobage symétrique ou sensiblement symétrique autour du mandrin, ce dernier présentant une arête 15 supérieure également en V confondue ou dans le prolongement de celle du support. En d'autres, termes on utilise ici la gravité et l'équilibre de poids qui va exister naturellement entre les deux parties latérales du flan qui, lorsqu'il va être lâché ou appliqué sur l'arête supérieure du V inversé, va naturellement s'équilibrer comme sur la lame ou la tranche fine d'un élément coupant et ensuite permettre l'enrobage comme revendiqué, de façon aisée. Par arête en V, on entend une arête dont la pointe est dirigée vers le haut, pour former une cornière d'angle de section en forme de chapeau pointu ou tronqué, l'angle des branches du V étant de 90°. Par arête de section sensiblement en forme de V, on entend une arête en V dont la pointe est sectionnée pour former un coin coupé horizontal à un ou plusieurs pans, ou encore avec une pointe arrondie. 3028798 5 Par magasin semi-vertical, on entend un magasin stockant les flans inclinés avec un angle compris entre 0 et 40° par rapport à la verticale, par exemple 30° (c'est à dire entre 60 et 90° par rapport 5 à l'horizontal), et avantageusement 70°. Dans des modes de réalisation avantageux, on a par ailleurs, et/ou en outre recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - on dépose le flan sur un support présentant ou 10 délimitant des faces correspondantes aux volets principaux inclinées selon l'angle a compris entre 30° et 60° et avantageusement égal à 45° par rapport à l'horizontal ; - on dépose la première ligne de pliage ou le 15 volet intermédiaire de référence du support en lâchant le flan qui tombe sur l'arête supérieure par gravité ; - on dépose la première ligne de pliage ou le volet intermédiaire de référence sur l'arête 20 supérieure du support en guidant le flan à frottement (c'est à dire simplement en l'amenant en contact sans appui) sur le dessus de l'arête. Pour ce faire l'espace entre le guide (par exemple une plaque métallique) et l'arête correspond à 25 l'épaisseur du flan et/ou de la cannelure. On peut également exercer une pression un peu supérieure correspondante à celle du guide en appuyant légèrement sur la ligne de pliage elle-même, par compression sur l'arête de référence et/ou sur 30 les volets adjacents. Avantageusement cette compression est légère c'est à dire qu'elle n'est que de quelques grammes, par exemple entre 10 et 20 grammes. 3028798 6 - on dépose le flan à un premier poste de dépose sur le support, on transfert le flan en l'encollant et on forme le corps tubulaire de la caisse et le fond à un deuxième poste de formage sur le mandrin, 5 avant son éjection ; - pour éjecter la caisse, on pousse sur le fond formé et pour la redresser on la fait tomber sur une plaque inclinée, on la soulève en biais avec un élévateur et on la fait basculer en la poussant 10 latéralement sur une plaque horizontale d'extrémité supérieure pour la mettre à l'horizontal, avant de la faire à nouveau basculer à la vertical sur un tapis de transfert. Avantageusement la plaque inclinée forme un angle de 15 45° par rapport à l'horizontal ; - on applique les volets adjacents de ladite première ligne de pliage centrale sur les faces supérieures en vis à vis du mandrin et les volets d'extrémité et la languette préalablement encollés 20 sur les faces inférieures en vis à vis dudit mandrin, par deux bras articulés. L'invention propose également une machine mettant en oeuvre le procédé décrit ci-dessus. Elle propose aussi une machine pour la formation 25 d'une caisse à partir d'un flan comportant une suite de quatre volets rectangulaires principaux terminée par une languette de collage, reliés entre eux par des premières lignes de pliage parallèles entre elles ou par des volets intermédiaires rectangulaires, à 30 savoir une première ligne de pliage centrale ou un premier volet intermédiaire central, deux première lignes de pliage latérales oudeux volets intermédiaires latéraux et une première ligne de 3028798 7 pliage de languette ou un volet latéral d'extrémité, et comprenant un ensemble de rabats latéraux reliés à un coté de ladite suite par des secondes lignes de pliage perpendiculaires aux premières lignes de 5 pliage, pour former le fond de la caisse, caractérisé en ce que elle comprend : - des moyens d'extraction par aspiration du flan à partir d'un magasin de stockage vertical ou semivertical et d'amenée du flan à l'horizontal au-dessus 10 d'un support, - ledit support présentant une arête supérieure de section en forme de V ou sensiblement en forme de V et des faces adjacentes correspondantes aux volets principaux inclinées par rapport à l'horizontal d'un 15 angle a déterminé, lesdits moyens d'extraction et d'amenée étant agencés pour que la première ligne de pliage centrale ou le volet intermédiaire central dits de référence soit en vis à vis de ladite arête, - des moyens de commande de dépose du flan sur le 20 support, de sorte que la ligne de pliage ou le volet intermédiaire de référence coïncide ou coïncide sensiblement avec la dite arête, - des moyens de formage de la caisse coïncidant avec le, ou dans le prolongement du, support comprenant 25 un mandrin polygonal de forme complémentaire à celle de la caisse, - des moyens d'encollage des rabats et de la languette de collage, - des moyens d'application des volets adjacents à 30 ladite première ligne de pliage ou audit volet intermédiaire de référence sur les faces supérieures en vis à vis du mandrin et des volets d'extrémité et de la languette préalablement encollés sur les faces 3028798 8 inférieures en vis à vis dudit mandrin, pour former un corps de caisse tubulaire en biais par rapport à l'horizontal, - des moyens de plaquage des rabats pour former le 5 fond de la caisse par pliage et application des rabats les uns sur les autres après encollage, - des moyens d'éjection de la caisse en biais ainsi formée, - des moyens de redressement de la caisse et de 10 transfert de ladite caisse à un poste de remplissage. Avantageusement le mandrin est formé par une armature comportant trois arêtes parallèles fixées les unes par rapport aux autres, et une arête mobile embarquée sur un piston éjecteur appartenant aux 15 moyens d'éjection. Dans un mode de réalisation avantageux les arêtes sont formées par une arête centrale supérieure de section en V inversé d'angle de 45° avec l'horizontal, par deux arêtes latérales réglables (en 20 distance) par rapport à l'arête centrale supérieure et par une arête inférieure solidaire d'un gabarit mobile, amovible. Les arêtes latérales sont ainsi déplaçables le long des pentes en V du support et fixables aux emplacements souhaités, le gabarit étant 25 quant à lui adaptable pour obtenir la section de la caisse recherchée. Avantageusement également les arêtes sont à coins coupées. Dans un mode de réalisation avantageux la machine 30 comprend un premier poste de dépose sur le support, ou le flan est lâché par les moyens d'extraction sur une première partie du support, des moyens de transferts du flan pour amener le flan à un deuxième 3028798 9 poste de formage sur une deuxième partie du support comportant ledit mandrin, où on forme le corps tubulaire de la caisse et le fond, des encolleurs permettant de déposer des lignes d'adhésifs pendant 5 l'amenée du flan du poste de dépose au poste de formage et des moyens d'éjection de la caisse du mandrin. Encore avantageusement les moyens d'éjection de la caisse comprennent des moyens pousseurs intérieurs 10 sur la face intérieure du fond et des moyens aspirant extérieurs sur la face extérieure du fond. Les moyens pousseurs sont par exemple un piston ou une tige longitudinale actionné longitudinalement par un moteur et les moyens aspirant des ventouses, 15 portés par une plaque ou une structure en treillis, et alimentés en vide de façon connue en elle-même. Dans un mode de réalisation avantageux les moyens redresseurs de la caisse comportent une plaque en biais de réception de la caisse éjectée présentant un 20 angle avec l'horizontal, un chariot élévateur de la plaque en biais d'une première position basse de réception à une seconde position haute de mise à l'horizontal, un premier moyen pousseur latéral agencé pour pousser la caisse, lorsque la plaque en 25 biais est en position haute, sur une plaque horizontale d'extrémité supérieure, pour mettre ladite caisse à l'horizontal, et un second moyen pousseur latéral perpendiculaire au premier pour mettre ladite caisse à la vertical sur un support 30 agencé pour l'amener vers un poste de conditionnement. Les premiers et second moyens pousseurs latéraux sont par exemple des vérins pousseurs terminés par 3028798 10 des portions plans d'application sur la face en vis à vis de la caisse. Egalement avantageusement la machine comporte deux bras articulés agencés pour appliquer les volets 5 adjacents de la première ligne de pliage central ou du volet intermédiaire central sur les faces supérieures en vis à vis du mandrin et les volets d'extrémité de la languette préalablement encollée sur les faces inférieures en vis à vis du mandrin. 10 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation donnés ci-après à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels : 15 Les figures 1 et 2 montrent en vue de dessus deux modes de réalisation de flans utilisables avec le procédé et la machine selon l'invention. Les figures 1A et 2A sont des vues en perspective des caisses obtenues à partir des flans des figures 1 20 et 2 formées avec le procédé selon l'invention. Les figures 3 à 7 montrent en vue schématique latérale les étapes principales mises en oeuvre avec le procédé selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici. 25 La figure 8 donne les étapes A à F de formage de la caisse autour du mandrin selon un mode de réalisation de l'invention. Les figures 9A à 9H illustrent quant à elles schématiquement et en perspective les étapes finales 30 du procédé de basculement et de renversement de la caisse en fin de formation vers un poste suivant mis en oeuvre dans un mode de réalisation de l'invention. 3028798 11 La figure 10 est une vue générale en perspective d'une machine selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici. La figure 10A est une vue en perspective d'un mode 5 de réalisation des moyens d'extraction et de dépose de flans appartenant à la machine de la figure 10. La figure 10B montre quant à elle une vue en perspective du support en V de la figure 10, selon le mode de réalisation de l'invention plus 10 particulièrement décrit ici. Les figures 10C et 10D sont des vues en perspective de l'extrémité du support en V et du mandrin selon un mode de réalisation de l'invention utilisable avec la machine de la figure 10 15 respectivement en position de formation et en position d'éjection. La figure 10E est une vue en perspective d'un mode de réalisation des moyens d'application des volets sur le mandrin de la machine de la figure 10, 20 comprenant deux bras articulés. La figure 10F montre un mode de réalisation des moyens permettant de former le fond de caisse appartenant à la machine de la figure 10. La figure 1 montre un flan 1 en carton ondulé 25 double face, par exemple à faible grammage ( REVENDICATIONS1. Procédé pour la formation d'une caisse (C) à partir d'un flan (1) comportant une suite de quatre volets (3, 4, 5, 6) rectangulaires principaux terminée par une languette de collage (7), reliés entre eux par des premières lignes de pliage parallèles entre elles ou par des volets intermédiaires, à savoir une première ligne de pliage centrale (8) ou un premier volet intermédiaire central (20), deux première lignes de pliage latérales (9, 10) ou deux volets intermédiaires latéraux (21, 22) et une première ligne de pliage de languette (11) ou un volet latéral d'extrémité (23), et comprenant un ensemble (12) de rabats (13) latéraux reliés à un coté de ladite suite par des secondes lignes de pliage (14) perpendiculaires aux premières lignes de pliage, pour former le fond de la caisse, caractérisé en ce que - on extrait par aspiration le flan (1) à partir d'un magasin (30) de stockage vertical ou semi-vertical, - on amène le flan à l'horizontal au-dessus d'un support (43) présentant une arête supérieure (45) de section transversale en V ou sensiblement en forme de V et des faces correspondantes aux volets principaux inclinées par rapport à l'horizontal d'un angle a déterminé, de sorte que la première ligne de pliage centrale (8) ou le volet intermédiaire central (20), dits de référence, soit en vis à vis de ladite arête (43) , - on dépose le flan (1) sur le support (43) de sorte que la ligne de pliage (8) ou le volet intermédiaire 3028798 25 (20) de référence coïncide ou coïncide sensiblement avec la dite arête (45), - on applique ensuite le flan sur un mandrin (47, 103) polygonal dont l'arrête supérieure coïncide 5 et/ou est dans le prolongement de l'arrête supérieure du support, ledit mandrin étant de forme complémentaire à celle de la caisse, en appliquant les volets adjacents à ladite première ligne de pliage ou audit volet intermédiaire de référence sur 10 les faces supérieures en vis à vis du mandrin et les volets d'extrémité et la languette (7) préalablement encollés sur les faces inférieures en vis à vis dudit mandrin, pour former un corps de caisse tubulaire en biais par rapport à l'horizontal, 15 - on forme le fond de la caisse (C) par pliage et application des rabats les uns sur les autres après encollage, - on éjecte la caisse (c) en biais ainsi formée, - on la redresse puis on la transfère à un poste de 20 remplissage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dépose le flan (1) sur un support (43) présentant ou délimitant des faces correspondantes aux volets principaux inclinées d'un 25 angle compris entre 30° et 60° par rapport à l'horizontal. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle a est de 45°. 4. Procédé selon l'une quelconque des 30 revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on dépose la première ligne de pliage (8) ou le volet intermédiaire (20) de référence du support en lâchant 3028798 26 le flan qui tombe sur l'arête supérieure (45) par gravité. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dépose la première ligne de 5 pliage (8) ou le volet intermédiaire (20) de référence sur l'arête supérieure (45) du support (47) en guidant à frottement le flan sur le dessus de l'arête. 6. Procédé selon l'une quelconque des 10 revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on dépose le flan (1) à un premier poste de dépose sur le support, on transfert le flan en l'encollant et on forme le corps tubulaire de la caisse et le fond à un deuxième poste de formage sur le mandrin, avant son 15 éjection. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour éjecter la caisse, on pousse sur le fond formé et pour la redresser on la fait tomber sur une plaque (63) inclinée, on la 20 soulève en biais avec un chariot élévateur (64) et on la fait basculer en la poussant latéralement sur une plaque horizontale (65) d'extrémité supérieure pour la mettre à l'horizontal, avant de la faire à nouveau basculer à la vertical sur un tapis de transfert 25 (62). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que on applique les volets adjacents de ladite première ligne de pliage centrale (8) sur les faces 30 supérieures en vis à vis du mandrin et les volets d'extrémité et la languette préalablement encollés sur les faces inférieures en vis à vis dudit mandrin, par deux bras articulés (120, 121). 3028798 27 9. Machine pour la formation d'une caisse (C) à partir d'un flan (1) comportant une suite de quatre volets rectangulaires principaux (3, 4, 5, 6) terminée par une languette (7) de collage, reliés 5 entre eux par des premières lignes de pliage parallèles entre elles ou par des volets intermédiaires rectangulaires, à savoir une première ligne de pliage centrale (8) ou un premier volet intermédiaire central (20), deux première lignes de 10 pliage latérales (9, 10) ou deux volets intermédiaires latéraux (21, 22) et une première ligne de pliage de languette ou un volet latéral d'extrémité, et comprenant un ensemble (11) de rabats latéraux (13) reliés à un coté de ladite suite par 15 des secondes lignes de pliage (14) perpendiculaires aux premières lignes de pliage, pour former le fond de la caisse, caractérisée en ce que elle comprend - des moyens (33) d'extraction par aspiration du flan 20 à partir d'un magasin (30) de stockage vertical ou semi-vertical et d'amenée du flan (1) à l'horizontal au-dessus d'un support (43, 92), - ledit support (43) présentant une arête supérieure (45) en V ou sensiblement en forme de V et des faces 25 adjacentes correspondantes aux volets principaux inclinées par rapport à l'horizontal, lesdits moyens d'extraction et d'amenée étant agencés pour que la première ligne de pliage centrale (8) ou le volet intermédiaire central (20) dits de référence soit en 30 vis à vis de ladite arête (45, 104), - des moyens (73) de commande de dépose du flan sur le support, de sorte que la ligne de pliage (8) ou le 3028798 28 volet intermédiaire (20) de référence coïncide ou coïncide sensiblement avec la dite arête, - des moyens de formage de la caisse coïncidant avec le, ou dans le prolongement du, support comprenant 5 un mandrin (47, 103) polygonal de forme complémentaire à celle de la caisse, - des moyens (115, 116) d'encollage des rabats et de la languette de collage, - des moyens (120, 121) d'application des volets 10 adjacents à ladite première ligne de pliage ou audit volet intermédiaire de référence sur les faces supérieures en vis à vis du mandrin et des volets d'extrémité et de la languette préalablement encollés sur les faces inférieures en vis à vis dudit mandrin, 15 pour former un corps de caisse tubulaire en biais par rapport à l'horizontal, - des moyens (134) de plaquage des rabats pour former le fond de la caisse par pliage et application des rabats les uns sur les autres après encollage, 20 - des moyens (112) d'éjection de la caisse en biais ainsi formée, - des moyens de redressement de la caisse et de transfert de ladite caisse à un poste de remplissage. 10. Machine selon la revendication 9, caractérisée 25 en ce que le mandrin est formé par une armature comportant trois arêtes parallèles (104, 105) fixées les unes par rapport aux autres, et une arête mobile (107) embarquée sur un piston éjecteur appartenant aux moyens d'éjection. 30 11. Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que les arêtes sont formées par une arête centrale supérieure (104) de section en V inversé, les angles du V étant de 45° par rapport à 3028798 29 l'horizontal, par deux arêtes latérales (105) réglables par rapport à l'arête centrale supérieure et par une arête (107) inférieure solidaire d'un gabarit (108) mobile et amovible. 5 12. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que les arêtes sont à coins coupés. 13. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce qu'elle 10 comprend un premier poste (D) de dépose sur le support (43), ou le flan est lâché par les moyens (30) d'extraction sur une première partie du support, des moyens (48) de transferts du flan (1) pour amener le flan à un deuxième poste (F) de formage sur une 15 deuxième partie du support comportant ledit mandrin, où on forme le corps tubulaire de la caisse et le fond, des encolleurs permettant de déposer des lignes d'adhésifs pendant l'amenée du flan du poste de dépose au poste de formage et des moyens 20 d'éjection de la caisse du mandrin. 14. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que les moyens (112) d'éjection de la caisse comprennent des moyens pousseurs sur l'intérieur du fond. 25 15. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisée en ce que les moyens redresseurs de la caisse comportent une plaque (63) en biais de réception de la caisse éjectée présentant un angle avec l'horizontal, un chariot 30 élévateur (64) de la plaque en biais d'une première position basse de réception à une seconde position haute de mise à l'horizontal, un premier moyen pousseur latéral agencé pour pousser la caisse, 3028798 30 lorsque la plaque en biais est en position haute, sur une plaque horizontale (65) d'extrémité supérieure, pour mettre ladite caisse à l'horizontal, et un second moyen pousseur latéral perpendiculaire au 5 premier pour mettre ladite caisse à la vertical sur un support agencé pour l'amener vers un poste de conditionnement. 16. Machine selon l'une quelconque des revendications 9 à 15, caractérisée en ce que elle 10 comporte deux bras articulés (120, 121) agencés pour appliquer les volets adjacents de ladite première ligne de pliage centrale ou du volet intermédiaire central sur les faces supérieures en vis à vis du mandrin et les volets d'extrémité et la languette 15 préalablement encollés sur les faces inférieures en vis à vis dudit mandrin.