Brevet FR3057201A1 — publié le 20180413

PROCEDE ET DISPOSITIF DE MISE EN FORME D'UN FLAN AUTOUR D'UN MANDRIN La présente invention concerne un dispositif de 5 mise en forme d'un flan de matière en feuille autour d'un mandrin, pour obtenir une boîte ou partie de boîte à section polygonale. Elle concerne également un procédé de mise en forme d'un flan de matière en feuille. 10 Ce flan comporte classiquement une suite d'au moins trois volets, à savoir deux volets extrêmes situés de part et d'autre d'au moins un volet intermédiaire, lesdits volets étant reliés les uns aux autres par des lignes de pliage parallèles et 15 pourvus de rabats latéraux, reliés respectivement auxdits volets par des lignes de pliage perpendiculaires aux lignes de pliage reliant lesdits volets, le bord libre d'un des volets extrêmes étant pourvu d'une languette reliée audit volet extrême par 20 une ligne de pliage parallèle aux lignes de pliage reliant lesdits volets. Lorsque le flan comporte trois volets, il permet d'obtenir une partie d'une boîte (couvercle ou fond). Lorsqu'il comporte au moins quatre volets, il permet 25 d'obtenir une boîte. Pour permettre l'obtention d'une boîte ou d'une partie d'une boîte, un adhésif est déposé d'une part, sur deux rabats latéraux et d'autre part, sur ladite languette d'un volet extrême ou à proximité du bord 30 libre du volet extrême opposé à ladite languette. 3057201 2 Ensuite, les volets sont enroulés autour d'un mandrin à section polygonale dont la section transversale extérieure correspond à la section transversale intérieure de la boîte à obtenir, la 5 languette est fixée contre le bord libre de l'autre volet extrême en appui sur la face supérieure du mandrin, et les rabats se trouvant du même côté desdits volets sont repliés contre une face d'extrémité correspondante du mandrin puis fixés les 10 uns aux autres. Cette invention trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive dans le domaine des boîtes renforcées en carton ondulé. 15 On connait déjà de nombreux procédés et dispositifs de mise en forme d'un flan autour d'un mandrin. On peut notamment citer le document EP 0 334 707 qui décrit un procédé et un dispositif consistant à 20 prélever successivement les flans dans un magasin et à les déposer sur une table munie de doigts d'entrainement. Ces derniers font glisser le flan sur la table pour l'amener sous le mandrin. Pendant le transfert vers le mandrin, le flan rencontre des 25 encolleurs disposés au-dessus et au-dessous de la table qui déposent des lignes d'adhésif sur le flan. La mise en forme du flan autour du mandrin est réalisée à l'aide d'un équipage mobile susceptible de se déplacer en translation, perpendiculairement au 30 plan du flan, et comprenant des butées et des bras articulés pour enrouler les volets et la languette 3057201 3 autour du mandrin, ainsi que d'actionneurs solidaires du bâti. La fixation de la languette contre le bord libre du volet extrême opposé à la languette, le repliement des rabats se trouvant du même côté des volets contre une face d'extrémité correspondante du mandrin et la fixation les uns aux autres des rabats repliés sont réalisés par un bras articulé et des vérins également solidaires du bâti. De nombreuses variantes de ce dispositif ont été proposées et elles apportent globalement satisfaction. Ces dispositifs présentent néanmoins des inconvénients car ils nécessitent tous l'intervention de nombreux dispositifs indépendants des uns des autres qui doivent donc être réglés de manière précise pour pouvoir assurer une mise en forme correcte du flan et qui entrainent également un encombrement important. L'invention a pour objet de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif et un procédé de mise en forme d'un flan de matière en feuille autour d'un mandrin permettant de réaliser cette mise en forme avec une grande précision, tout en étant d'une conception et/ou d'une mise en oeuvre simplifiée. Dans ce but, l'invention propose notamment un dispositif de mise en forme d'un flan de matière en feuille autour d'un mandrin, pour obtenir une boîte ou une partie de boîte à section polygonale, ledit flan comportant une suite d'au moins trois volets, à 3057201 4 savoir deux volets extrêmes de part et d'autre d'au moins un volet intermédiaire, lesdits volets étant reliés les uns aux autres par des lignes de pliage parallèles et pourvus de rabats latéraux, reliés 5 respectivement auxdits volets par des lignes de pliage perpendiculaires aux lignes de pliage reliant lesdits volets, le bord libre d'un des volets extrêmes étant pourvu d'une languette reliée audit volet extrême par une ligne de pliage parallèle aux io lignes de pliage reliant lesdits volets, ledit flan étant préalablement encollé dans un poste d'encollage d'une part sur deux rabats et d'autre part, sur la languette du volet extrême ou à proximité du bord libre du volet extrême opposé à ladite languette, le 15 dispositif comprenant : -un bâti, -un mandrin à section polygonale dont la section transversale extérieure correspond à la section transversale intérieure de la boîte ou partie de 20 boîte à obtenir, -des moyens d'enroulement des volets et de la languette autour du mandrin, -des moyens de fixation de la languette contre le bord libre du volet extrême opposé à la languette, 25 -des moyens de repliement des rabats se trouvant du même côté desdits volets contre une face d'extrémité correspondante du mandrin et, -des moyens pour fixer les uns aux autres les rabats ainsi repliés, 30 caractérisé en ce que les moyens d'enroulement des volets et les moyens de fixation de la languette sont 3057201 5 supportés par deux nacelles solidaires du bâti du dispositif et disposées de part et d'autre du mandrin, transversalement et de façon symétrique par rapport à la direction d'amenée du flan depuis le 5 poste d'encollage. Une partie de boîte est notamment un couvercle ou un fond. Dans des modes de réalisation avantageux, on a par ailleurs et/ou de plus recours à l'une et/ou à 10 l'autre des dispositions suivantes : - les moyens d'enroulement de chaque nacelle comprennent des moyens munis d'une surface de glissement pour rabattre un volet du flan sur l'une de deux faces latérales opposées du mandrin et 15 respectivement, pour l'une des nacelles, des moyens pour rabattre un volet et pour l'autre nacelle, des moyens pour replier la languette autour de l'arête de la face supérieure du mandrin, les nacelles comprenant chacune un système articulé pour déplacer 20 verticalement et transversalement les moyens d'enroulement ; - les moyens pour rabattre un volet comprennent un premier bras articulé, monté mobile en rotation sur les moyens munis d'une surface de glissement ; 25 - l'autre nacelle supporte également les moyens de fixation de la languette, ces moyens comportant un deuxième bras articulé monté en rotation sur les moyens munis d'une surface de glissement de ladite nacelle et muni de moyens de compression de la 30 languette contre le bord libre du volet extrême en vis à vis ; 3057201 6 - au moins une partie des moyens de repliement des rabats est également supportée par les deux nacelles ; - le dispositif comprend des moyens de support ou 5 de maintien d'au moins une partie de la surface d'un volet intermédiaire du flan et le mandrin comprend une face d'application dudit volet intermédiaire sur les moyens de support ou de maintien, des faces latérales et une face supérieure opposée à la face 10 d'application ; - le mandrin est mobile entre une première position de formage de la boîte ou partie de boîte, dans laquelle sa section transversale extérieure correspond à la section transversale intérieure de la 15 boîte ou partie de boîte à obtenir et une deuxième position rétractée dans laquelle la distance entre la face d'application du mandrin et sa face opposée est inférieure à la largeur de la boîte ou partie de boîte à obtenir ; 20 - la distance entre la face d'application et la face opposée du mandrin est réglable ; - les arêtes du mandrin sont à coins coupés. L'invention concerne également un procédé de mise en forme d'un flan de matière en feuille autour d'un 25 mandrin pour obtenir une boîte ou une partie de boîte à section polygonale, ledit flan comportant une suite d'au moins trois volets, à savoir deux volets extrêmes de part et d'autre d'au moins un volet intermédiaire, lesdits volets étant reliés les uns 30 aux autres par des lignes de pliage parallèles et pourvus de rabats latéraux, reliés respectivement 3057201 7 auxdits volets par des lignes de pliage perpendiculaires aux lignes de pliage reliant lesdits volets, le bord libre d'un des volets extrêmes étant pourvu d'une languette reliée audit volet extrême par 5 une ligne de pliage parallèle aux lignes de pliage reliant lesdits volets, procédé mettant en oeuvre un dispositif muni d'un bâti et dans lequel le flan étant préalablement encollé à un poste d'encollage du dispositif, les volets sont enroulés autour d'un 10 mandrin à section polygonale dont la section transversale extérieure correspond à la section transversale intérieure de la boîte ou de la partie de boîte à obtenir, la languette est fixée contre le bord libre de l'autre volet extrême en appui sur la 15 face supérieure du mandrin, les rabats se trouvant du même côté desdits volets sont repliés contre une face d'extrémité correspondante du mandrin puis fixés les uns aux autres, caractérisé en ce que l'enroulement des volets et de la languette ainsi que la fixation 20 de ladite languette résultent de mouvements de translation et de rotation effectués par des moyens supportés par deux nacelles solidaires du bâti du dispositif de formage, disposées de part et d'autre du mandrin, transversalement et de façon symétrique 25 par rapport à la direction d'amenée du flan depuis le poste d'encollage. De manière avantageuse, on a par ailleurs et/ou de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : 3057201 8 - les repliements d'au moins une partie des rabats est également effectué à partir de moyens supportés par les nacelles ; - le mandrin comprend une face d'application du 5 volet intermédiaire sur des moyens de support ou de maintien de la machine de formage pour au moins une partie de la surface du volet intermédiaire, le mandrin étant dans une position rétractée, dans laquelle la distance entre la face d'application du 10 volet intermédiaire et la face supérieure opposée du mandrin est inférieure à la largeur de la boîte ou partie de boîte à obtenir, lorsque le flan provenant du poste d'encollage est positionné sous le mandrin, et dans une position de formage, dans laquelle la 15 section transversale extérieure du mandrin correspond à la section transversale intérieure de la boîte ou partie de la boîte à obtenir, une fois le volet intermédiaire sur les moyens de support ou de maintien, pour presser ledit volet intermédiaire sur 20 les moyens de support ou de maintien au moyen de la face d'application du mandrin. - le flan est amené depuis le poste d'encollage sous le mandrin par un mouvement de translation de direction parallèle aux lignes de pliage entre les 25 volets du flan, le mandrin étant disposé à poste fixe ; - le flan est solidarisé par aspiration avec les moyens assurant son mouvement de translation pour assurer son positionnement précis sous le mandrin. 30 L'invention concerne également une machine de formation d'une boîte ou d'une partie de boîte à 3057201 9 section polygonale comprenant un poste d'encollage dans lequel un flan de matière en feuille, comportant un ensemble de volets reliés les uns aux autres par des lignes de pliage parallèles et pourvus de rabats 5 latéraux, reliés respectivement auxdits volets par des lignes de pliage perpendiculaires aux lignes de pliage reliant lesdits volets, le bord libre d'un des volets extrêmes dudit ensemble de volets étant pourvu d'une languette reliée audit volet extrême par une 10 ligne de pliage parallèle aux lignes de pliage reliant lesdits volets, est encollé au moins d'une part sur deux rabats latéraux et d'autre part sur de la languette d'un volet extrême ou à proximité du bord libre du volet extrême opposé à ladite languette 15 et un poste de formage comprenant le dispositif de mise en forme tel que décrit précédemment. L'invention concerne aussi un procédé de formation d'une boîte ou d'une partie de boîte à section polygonale à partir d'un flan comportant un ensemble 20 de volets reliés les uns aux autres par des lignes de pliage parallèles et pourvus de rabats latéraux, reliés respectivement auxdits volets par des lignes de pliage perpendiculaires aux lignes de pliage reliant lesdits volets, dans lequel le flan est 25 encollé dans un poste d'encollage puis mis en forme autour d'un mandrin en mettant en oeuvre le procédé de mise en forme décrit ci-dessus. L'invention concerne enfin un procédé de formage successif automatique de boîtes ou de parties de 30 boîtes mettant en oeuvre un procédé de formation d'une boîte ou partie de boîte selon l'invention, dans 3057201 10 lequel on forme le flan n - 1 pendant l'encollage du flan n. L'invention sera mieux comprise et ses avantages apparaitront plus clairement à la lecture de la 5 description qui suit de modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels : La figure 1 montre en vue de dessus un mode de réalisation d'un flan utilisable avec le procédé et 10 le dispositif d'encollage selon l'invention. La figure 2 est une vue en perspective d'une machine de formation d'une boîte à section polygonale, à partir du flan illustré à la figure 1, incluant un dispositif d'encollage selon l'invention. 15 La figure 3 est une vue de côté en coupe longitudinale de la machine illustrée à la figure 2, plus précisément du côté droit de la machine dans le sens d'acheminement des flans. Les figures 4 et 5 sont des vues de dessus de la 20 machine illustrée à la figure 2, la figure 5 différant de la figure 4 en ce qu'elle représente également des flans en cours de traitement sur la machine. La figure 6 est une vue transversale du poste de 25 formage, illustrant le mandrin en position rétractée. La figure 7 est une vue similaire à la figure 6 représentant le mandrin en position de formage. La figure 8 est une vue en perspective représentant les deux nacelles du poste de formage. 30 La figure 9 est une vue de côté de l'une des nacelles. 3057201 11 Les figures 10 à 14 sont des vues transversales illustrant les différentes étapes de formage du flan sur le mandrin. Les éléments communs aux différentes figures 5 seront désignés par les mêmes références. La figure 1 montre un flan 1 en carton ondulé double face, par exemple à faible grammage ( REVENDICATIONS1. Dispositif de mise en forme d'un flan (1) de matière en feuille autour d'un mandrin (51), pour obtenir une boîte ou une partie de boîte à section polygonale, ledit flan comportant une suite d'au moins trois volets (3 à 6), à savoir deux volets extrêmes (3, 6) de part et d'autre d'au moins un volet intermédiaire (4, 5), lesdits volets étant reliés les uns aux autres par des lignes de pliage (8 à 10) parallèles et pourvus de rabats latéraux (13, 16a à 16d), reliés respectivement auxdits volets par des lignes de pliage (14) perpendiculaires aux lignes de pliage (8 à 10) reliant lesdits volets, le bord libre d'un (6) des volets extrêmes étant pourvu d'une languette (7) reliée audit volet extrême par une ligne de pliage (11) parallèle aux lignes de pliage reliant lesdits volets, ledit flan (1) étant préalablement encollé dans un poste d'encollage (40) d'une part sur deux rabats (16a, 16d) et d'autre part, sur la languette (7) du volet extrême ou à proximité du bord libre du volet extrême (3) opposé à ladite languette, le dispositif comprenant : -un bâti (21), -un mandrin (51) à section polygonale dont la section transversale extérieure correspond à la section transversale intérieure de la boîte ou partie de boîte à obtenir, -des moyens d'enroulement des volets et de la languette autour du mandrin, 3057201 31 -des moyens de fixation de la languette contre le bord libre du volet extrême opposé à la languette, -des moyens de repliement des rabats se trouvant du même côté desdits volets contre une face 5 d'extrémité correspondante du mandrin et, -des moyens pour fixer les uns aux autres les rabats ainsi repliés, caractérisé en ce que les moyens d'enroulement des volets (522 ; 532, 533) et les moyens de fixation 10 (524) de la languette sont supportés par deux nacelles (52, 53) solidaires du bâti (21) du dispositif et disposées de part et d'autre du mandrin (51), transversalement et de façon symétrique par rapport à la direction d'amenée du flan depuis le 15 poste d'encollage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'enroulement de chaque nacelle comprennent des moyens (521, 531) munis d'une surface de glissement (522, 532) pour 20 rabattre un volet (3, 5) du flan sur l'une de deux faces latérales opposées (512, 513) du mandrin et respectivement, pour l'une des nacelles (53), des moyens (533) pour rabattre un volet (6) et pour l'autre nacelle (52), des moyens (523) pour replier 25 la languette (7) autour de l'arête de la face supérieure du mandrin, les nacelles (52, 53) comprenant chacune un système articulé (56, 57) pour déplacer verticalement et transversalement les moyens d'enroulement. 30 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (533) pour rabattre 3057201 32 un volet (3) comprennent un premier bras articulé (5330) monté mobile en rotation sur les moyens (531) munis d'une surface de glissement (532). 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 5 ou 3, caractérisé en ce que l'autre nacelle (52) supporte également les moyens de fixation (524) de la languette (7), ces moyens comportant un deuxième bras articulé (5240) monté en rotation sur les moyens (521) munis d'une surface de glissement (522) 10 de ladite nacelle et muni de moyens de compression (5242) de la languette contre le bord libre du volet extrême en vis à vis. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une partie des 15 moyens de repliement (525, 526 ; 534, 536) des rabats est également supportée par les deux nacelles (52, 53). 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de 20 support ou de maintien (54, 55) d'au moins une partie de la surface d'un volet intermédiaire (4) du flan (1) et en ce que le mandrin (51) comprend une face d'application (510) dudit volet intermédiaire sur les moyens de support ou de maintien, des faces 25 latérales (512, 513) et une face supérieure (511) opposée à la face d'application (510). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le mandrin (51) est mobile entre une première position de formage de la boîte 30 ou partie de boîte, dans laquelle sa section transversale extérieure correspond à la section 3057201 33 transversale intérieure de la boîte ou partie de boîte à obtenir et une deuxième position rétractée dans laquelle la distance entre la face d'application (510) du mandrin et sa face opposée 5 (511) est inférieure à la largeur de la boîte ou partie de boîte à obtenir. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la distance entre la face d'application (510) et la face opposée (511) du 10 mandrin est réglable. 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les arêtes du mandrin sont à coins coupés. 10. Procédé de mise en forme d'un flan (1) de 15 matière en feuille autour d'un mandrin pour obtenir une boîte ou une partie de boîte à section polygonale, ledit flan comportant une suite d'au moins trois volets (3 à 6), à savoir deux volets extrêmes (3, 6) de part et d'autre d'au moins un 20 volet intermédiaire (4, 5), lesdits volets étant reliés les uns aux autres par des lignes de pliage (8 à 10) parallèles et pourvus de rabats latéraux (13, 16a à 16d), reliés respectivement auxdits volets par des lignes de pliage (14) 25 perpendiculaires aux lignes de pliage (8 à 10) reliant lesdits volets, le bord libre (6) d'un des volets extrêmes étant pourvu d'une languette (7) reliée audit volet extrême par une ligne de pliage (11) parallèle aux lignes de pliage reliant lesdits 30 volets, procédé mettant en oeuvre un dispositif muni d'un bâti (21) et dans lequel le flan (1) étant 3057201 34 préalablement encollé à un poste d'encollage (40) du dispositif, les volets (3 à 6) sont enroulés autour d'un mandrin (51) à section polygonale dont la section transversale extérieure correspond à la 5 section transversale intérieure de la boîte ou partie de boîte à obtenir, la languette (7) est fixée contre le bord libre de l'autre volet extrême en appui sur la face supérieure (511) du mandrin, les rabats se trouvant du même côté desdits volets 10 sont repliés contre une face d'extrémité correspondante du mandrin puis fixés les uns aux autres, caractérisé en ce que l'enroulement des volets et de la languette ainsi que la fixation de ladite languette résultent de mouvements de 15 translation et de rotation effectués par des moyens (522, 523, 524 ; 532, 533) supportés par deux nacelles (52, 53) solidaires du bâti (21) du dispositif de formage, disposées de part et d'autre du mandrin, transversalement et de façon symétrique 20 par rapport à la direction d'amenée du flan depuis le poste d'encollage (40). 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les repliements d'au moins une partie des rabats est également effectué à partir de 25 moyens (525, 526 ; 534, 536) supportés par les nacelles. 12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le mandrin (51) comprend une face d'application (510) du volet intermédiaire (5) 30 sur des moyens support ou de maintien (54) de la machine de formage pour au moins une partie de la 3057201 surface du volet intermédiaire, le mandrin étant dans une position rétractée, dans laquelle la distance entre la face d'application (510) du volet intermédiaire et la face supérieure (511) opposée du 5 mandrin est inférieure à la largeur de la boîte ou partie de boîte à obtenir, lorsque le flan (1) provenant du poste d'encollage (40) est positionné sous le mandrin, et dans une position de formage, dans laquelle la section transversale extérieure du 10 mandrin correspond à la section transversale intérieure de la boîte ou partie de boîte à obtenir, une fois le volet intermédiaire sur les moyens de support ou de maintien, pour presser ledit volet intermédiaire (5) sur les moyens de support ou de 15 maintien (54) au moyen de la face d'application (510) du mandrin. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le flan (1) est amené depuis le poste d'encollage (40) sous le mandrin(51) par un 20 mouvement de translation de direction parallèle aux lignes de pliage (8 à 10) entre les volets du flan, le mandrin (51) étant disposé à poste fixe. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le flan est solidarisé par 25 aspiration avec les moyens (43) assurant son mouvement de translation pour assurer son positionnement précis sous le mandrin. 15. Machine de formation d'une boîte ou d'une partie de boîte à section polygonale comprenant un 30 poste d'encollage (40) dans lequel un flan (1) de matière en feuille, comportant un ensemble de volets 3057201 36 (3 à 6) reliés les uns aux autres par des lignes de pliage (8 à 10) parallèles et pourvus de rabats latéraux (13, 16a à 16d), reliés respectivement auxdits volets par des lignes de pliage (14) 5 perpendiculaires aux lignes de pliage (8 à 10) reliant lesdits volets, le bord libre d'un (6) des volets extrêmes dudit ensemble de volets étant pourvu d'une languette (7) reliée audit volet extrême par une ligne de pliage (11) parallèle aux io lignes de pliage (8 à 10) reliant lesdits volets, est encollé au moins d'une part, sur deux rabats latéraux (16a, 16d) et d'autre part, sur la languette (7) d'un volet extrême (6) ou à proximité du bord libre du volet extrême (3) opposé à ladite 15 languette et un poste de formage (50) comprenant le dispositif de mise en forme selon l'une des revendications 1 à 9. 16. Procédé de formation d'une boîte ou d'une partie de boîte à section polygonale à partir d'un 20 flan (1) comportant un ensemble de volets (3 à 6) reliés les uns aux autres par des lignes de pliage (8 à 10) parallèles et pourvus de rabats latéraux (13, 16a à 16d), reliés respectivement auxdits volets par des lignes de pliage (14) 25 perpendiculaires aux lignes de pliage (8 à 10) reliant lesdits volets, dans lequel le flan est encollé dans un poste d'encollage (40) puis mis en forme autour d'un mandrin (50) en mettant en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 10 à 14. 30 17. Procédé de formage successif automatique de boîtes ou de parties de boîte mettant en oeuvre un 3057201 37 procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que l'on forme le flan n - 1 pendant l'encollage du flan n.