Brevet FR3057202A1 — publié le 20180413

DISPOSITIF ET PROCEDE D'EXTRACTION D'UNE BOÎTE DEPUIS UN MANDRIN La présente invention concerne un dispositif d'extraction d'une boîte ou partie de boîte à section polygonale depuis un mandrin sur lequel elle a été précédemment formée à partir d'un flan de matière en feuille. Elle concerne également un procédé d'extraction 10 d'une boîte ou partie de boîte à section polygonale depuis un mandrin. Un tel flan de matière en feuille comporte classiquement une suite d'au moins trois volets, à savoir deux volets extrêmes situés de part et d'autre 15 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 respectivement auxdits volets par des lignes de pliage perpendiculaires aux lignes de pliage 20 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 lignes de pliage reliant lesdits volets. Lorsque le flan comporte trois volets, il permet 25 d'obtenir une partie d'une boîte (couvercle ou fond). Lorsqu'il comporte au moins quatre volets, il permet d'obtenir une boîte. Pour permettre l'obtention d'une boîte ou d'une partie de boîte, un adhésif est déposé d'une part, 30 sur deux rabats latéraux et d'autre part, sur ladite 3057202 2 languette d'un volet extrême ou à proximité du bord libre du volet extrême opposé à ladite languette. Ensuite, les volets sont enroulés autour d'un mandrin à section polygonale dont la section 5 transversale extérieure correspond à la section transversale intérieure de la boîte ou partie de boîte à obtenir, la 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 10 du même côté desdits volets et dont certains comportent un adhésif sont repliés contre une face d'extrémité correspondante du mandrin puis fixés les uns aux autres. La boîte ou partie de boîte ainsi formée est 15 ensuite extraite du mandrin pour procéder notamment à son remplissage, à son marquage ou toute autre action. Cette invention trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive 20 dans le domaine des boîtes renforcées en carton ondulé. On connait déjà de nombreux procédés et dispositifs permettant d'extraire une boîte à section polygonale depuis un mandrin. 25 On peut notamment citer le document EP 0 334 707 qui décrit un procédé et un dispositif consistant à 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 30 la table pour l'amener sous le mandrin. Pendant le transfert vers le mandrin, le flan rencontre des 3057202 3 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, la fixation de la languette et la formation du fond de 5 la boîte est assurée à l'aide de plusieurs actionneurs. Une fois la boîte formée, elle est éjectée du mandrin en agissant sur un vérin, susceptible de déplacer une plaque transversale, disposée à l'intérieur du mandrin et servant de face d'extrémité à celui-ci. Sous l'effet du vérin, la boîte bascule en passant sur un premier convoyeur, puis un deuxième convoyeur situé à un niveau inférieur. La boîte est alors évacuée par ce deuxième convoyeur, sur lequel elle repose par son fond. De nombreuses variantes de ce dispositif ont été proposées et elles apportent globalement satisfaction. Ces dispositifs présentent néanmoins des inconvénients car le fait de laisser tomber la boîte ne permet pas d'assurer, dans tous les cas, un bon positionnement de celle-ci. Par ailleurs, ceci nécessite généralement ultérieurement une reprise de la boîte par des moyens appropriés, ce qui rompt le cycle de traitement de la boîte et limite les cadences qui peuvent être obtenues. L'invention a pour objet de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif et un 30 procédé d'extraction d'une boîte ou partie de boîte à section polygonale depuis un mandrin permettant de 3057202 4 réaliser cette extraction en continu et avec une grande précision, tout en étant d'une conception et/ou d'une mise en oeuvre simple. Dans ce but, l'invention propose notamment un 5 dispositif d'extraction d'une boîte ou partie de boîte à section polygonale depuis un mandrin comportant une face supérieure, une face inférieure reliées par des faces latérales et une face d'extrémité, mandrin sur lequel elle a été 10 préalablement formée à partir d'un 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 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, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque comportant des premiers moyens de préhension et 20 mobile en translation entre une position déployée dans laquelle la plaque est à proximité de la face d'extrémité du mandrin sur laquelle des rabats latéraux sont destinés à être repliés et une position repliée dans laquelle la plaque est à l'écart du 25 mandrin et en ce que le mandrin est lui-même mobile entre une première position de formage dans laquelle sa section transversale extérieure correspond à la section transversale intérieure de la boîte ou partie de boîte et une deuxième position rétractée dans laquelle sa section transversale extérieure est 3057202 5 inférieure à la section transversale intérieure de la boîte ou partie de boîte. Par face du mandrin, on entend un plan délimité par ses arêtes d'extrémité, par exemple formée par 5 des cornières, sans pour autant que ladite face soit obligatoirement pleine et/ou formée par une plaque de surface égale à celle de ladite face. De même par plaque (comportant des moyens de préhension) on entend un élément surfacique 10 s'étendant sur une surface égale à au moins une partie de la surface d'un rabat latéral propre à former le fond de la boîte ou partie de boîte. Une partie de boîte est notamment le couvercle ou le fond d'une boîte. 15 Dans des modes de réalisation avantageux, on a par ailleurs et/ou de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - le dispositif comprend un système de bras articulés susceptible de se déployer selon une 20 direction sensiblement perpendiculaire à ladite face d'extrémité du mandrin et dont une première extrémité est solidaire du bâti du dispositif et dont une deuxième extrémité supporte ladite plaque ; - ladite plaque est mobile en rotation entre une 25 position aplatie dans laquelle elle est sensiblement parallèle à la face d'application du mandrin et une position redressée dans laquelle elle est sensiblement parallèle à ladite face d'extrémité ; - les premiers moyens de préhension comprennent 30 des moyens d'aspiration ; 3057202 6 - lorsque le mandrin est dans sa première position rétractée, la distance entre la face supérieure et la face d'application du mandrin est agencée pour être inférieure à la largeur de la boîte ou partie de 5 boîte ; - le système de bras articulés est mobile en rotation autour d'un axe vertical passant par sa première extrémité solidaire du bâti. L'invention concerne également un procédé 10 d'extraction d'une boîte ou partie de boîte à section polygonale depuis un mandrin, la boîte ou partie de boîte résultant de la mise en forme autour dudit mandrin d'un flan comportant une suite d'au moins trois volets, à savoir deux volets extrêmes de part 15 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 respectivement auxdits volets par des lignes de pliage perpendiculaires aux lignes de pliage 20 reliant lesdits volets, ledit flan ayant été préalablement encollé au moins au niveau de deux rabats latéraux et amené sous le mandrin, lequel est dans une première position de formage dans laquelle les volets ont été enroulés autour du mandrin, 25 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : appliquer une force de pression sur une face d'extrémité du mandrin sur laquelle des rabats latéraux ont été préalablement repliés, pour fixer 30 les rabats entre eux et former le fond de la boîte ou 3057202 7 partie de boîte dont la surface intérieure est en contact avec le mandrin, - saisir par aspiration le fond de la boîte ou partie de boîte ainsi formée, 5 - réduire la section extérieure du mandrin et - exercer sur la surface extérieure du fond une force de tirage perpendiculaire à la face d'extrémité, en relâchant la pression sur le fond de la boîte ou partie de boîte, pour extraire ladite boîte ou partie 10 de boîte du mandrin. De manière avantageuse, on a par ailleurs et/ou de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - après extraction de la boîte ou partie de boîte 15 du mandrin, on redresse ladite boîte ou partie de boîte verticalement et on la transfère à un poste d'évacuation ; - on extrait et on redresse la boîte ou partie de boîte par les mêmes moyens ; 20 - lesdits moyens contribuent également au transfert de la boîte ou partie de boîte à un poste d'évacuation ; - lesdits moyens permettent également de rabattre au moins un desdits rabats sur ladite face latérale 25 du mandrin. L'invention concerne également une machine de formation d'une boîte ou partie de boîte à section polygonale à partir d'un flan comportant une suite d'au moins trois volets, à savoir deux volets 30 extrêmes de part et d'autre d'au moins deux volets intermédiaires, lesdits volets étant reliés les uns 3057202 8 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 5 volets, comprenant : - un poste d'encollage dans lequel un adhésif est déposé sur au moins deux rabats latéraux, - un poste de formage dans lequel les volets sont enroulés autour du mandrin et des rabats se trouvant 10 du même côté desdits volets sont repliés et - un poste d'extraction comprenant un dispositif tel que décrit précédemment. De manière avantageuse, on a par ailleurs et/ou de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions 15 suivantes : - la machine comprend également un poste de transfert vers au moins un poste d'évacuation ; - le poste de transfert comprend des deuxièmes moyens de préhension de la boîte ou partie de boîte 20 présente au poste d'extraction, ces deuxièmes moyens étant mobiles en rotation entre une première position dans laquelle ils sont en regard du poste d'extraction et une deuxième position dans laquelle ils sont en regard du poste d'évacuation, ces 25 deuxièmes moyens de préhension étant également mobiles en translation entre une position déployée dans laquelle ils sont destinés à être au contact de la boîte ou partie de boîte et une position rétractée de repos ; 3057202 9 - le poste d'évacuation comprend des moyens de préhension mobiles en translation entre une position rétractée et une position déployée ; - les deuxièmes moyens de préhension comprennent 5 des moyens d'aspiration. L'invention concerne aussi un procédé de formation d'une boîte ou partie de boîte à section polygonale, à partir d'un flan comportant un ensemble de volets reliés les uns aux autres par des lignes de pliage 10 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 encollé au moins au niveau de deux 15 rabats latéraux et amené sous un mandrin, - le flan est ensuite mis en forme autour du mandrin pour obtenir une boîte ou partie de boîte, - ladite boîte ou partie de boîte est extraite du mandrin en mettant en oeuvre le procédé tel que décrit 20 précédemment, - ladite boîte ou partie de boîte étant ensuite transférée à un poste d'évacuation. L'invention sera mieux comprise et ses avantages apparaitront plus clairement à la lecture de la 25 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 30 le dispositif d'encollage selon l'invention. 3057202 10 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. 5 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 10 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 en perspective arrière 15 d'un exemple de dispositif d'extraction selon l'invention, en position rétractée. La figure 7 est une vue similaire à la figure 6, dans laquelle le dispositif d'extraction est en position déployée. 20 Les figures 8A à 8F sont des vues de côté illustrant les différentes étapes de l'extraction d'une boîte depuis le mandrin. La figure 9 est une vue en perspective illustrant le dispositif d'extraction en position déployée et 25 avec une boîte, correspondant aux figures 7 et 8C. La figure 10 est une vue en perspective illustrant le dispositif d'extraction en position repliée et avec une boîte, correspondant aux figures 6 et 8F. Les figures 11A à 11G sont des vues de dessus 30 illustrant les différentes étapes de transfert et d'évacuation de la boîte, après son extraction. 3057202 11 Les éléments communs aux différentes figures 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 d'extraction d'une boîte ou partie de boîte à section polygonale depuis un mandrin (51) comportant une face supérieure (511), une face d'application (510) reliées par des faces latérales et une face d'extrémité (514), mandrin sur lequel elle a été préalablement formée à partir d'un flan (1) 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, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque (64) comportant des premiers moyens de préhension (641) et mobile en translation entre une position déployée dans laquelle la plaque est à proximité de la face d'extrémité (514) du mandrin sur laquelle des rabats latéraux (16a à 16d) sont destinés à être repliés et une position repliée dans laquelle la plaque (64) est à l'écart du mandrin (51) et en ce que le mandrin (51) est lui-même mobile entre une première position de formage dans laquelle sa section transversale extérieure correspond à la section transversale intérieure de la boîte ou partie de boîte et une deuxième position rétractée dans laquelle sa section transversale extérieure est 3057202 26 inférieure à la section transversale intérieure de la boîte ou partie de boîte. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un système de bras 5 articulés (63) susceptible de se déployer selon une direction sensiblement perpendiculaire à ladite face d'extrémité (514) du mandrin et dont une première extrémité (630) est solidaire du bâti (21) du dispositif et dont une deuxième extrémité (632) 10 supporte ladite plaque (64). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite plaque (24) est mobile en rotation entre une position aplatie dans laquelle elle est sensiblement parallèle à la face 15 d'application (510) du mandrin et une position redressée dans laquelle elle est sensiblement parallèle à ladite face d'extrémité (514). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les premiers moyens de 20 préhension (642) comprennent des moyens d'aspiration. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, lorsque le mandrin (51) est dans sa première position rétractée, la distance entre la face supérieure (511) et la face 25 d'application (510) du mandrin est agencée pour être inférieure à la largeur de la boîte ou partie de boîte. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système de bras articulés 30 (63) est mobile en rotation autour d'un axe vertical passant par sa première extrémité solidaire du bâti. 3057202 27 7. Procédé d'extraction d'une boîte ou partie de boîte à section polygonale depuis un mandrin, la boîte ou partie de boîte résultant de la mise en forme autour dudit mandrin (51) d'un flan(1) 5 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 10 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, ledit flan (1) ayant été préalablement encollé au moins au niveau de deux 15 rabats latéraux (16a, 16d) et amené sous le mandrin (51), lequel est dans une première position de formage dans laquelle les volets ont été enroulés autour du mandrin, dont la section transversale extérieure correspond à la section transversale 20 intérieure de la boîte ou partie de boîte, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - appliquer une force de pression sur une face d'extrémité (514) du mandrin sur laquelle des rabats 25 latéraux (16a à 16d) ont été préalablement repliés, pour fixer les rabats entre eux et former le fond de la boîte ou partie de boîte dont la surface intérieure est en contact avec le mandrin, - saisir par aspiration le fond de la boîte ou partie 30 de boîte ainsi formée, 3057202 28 - réduire la section extérieure du mandrin pour qu'il soit dans une deuxième position rétractée, et - exercer sur la surface extérieure du fond une force de tirage perpendiculaire à la face d'extrémité, en 5 relâchant la pression sur le fond de la boîte ou partie de boîte, pour extraire ladite boîte ou partie de boîte du mandrin. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'après extraction de la boîte ou partie de 10 boîte du mandrin, on redresse ladite boîte ou partie de boîte verticalement et on la transfère à un poste d'évacuation (62, 63). 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'on extrait et on redresse la 15 boîte ou partie de boîte par les mêmes moyens (61). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens (61) contribuent également au transfert de la boîte ou partie de boîte à un poste d'évacuation (62, 63). 20 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que lesdits moyens (61) permettent également de rabattre au moins un desdits rabats sur ladite face latérale du mandrin. 12. Machine de formation d'une boîte ou partie de 25 boîte à section polygonale à partir d'un flan (1) 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 30 des lignes de pliage (8 à 10) parallèles et pourvus de rabats latéraux (13, 16a et 16d), reliés 3057202 29 respectivement auxdits volets par des lignes de pliage (14) perpendiculaires aux lignes de pliage reliant lesdits volets, comprenant : - un poste d'encollage (40) dans lequel un adhésif 5 est déposé sur au moins deux rabats latéraux (16a, 16c), - un poste de formage (50) dans lequel les volets (3 à 6) sont enroulés autour du mandrin (51) et des rabats se trouvant du même côté desdits volets sont 10 repliés et - un poste d'extraction comprenant un dispositif (61) selon l'une des revendications 1 à 6. 13. Machine selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle comprend également un 15 poste de transfert (65) vers au moins un poste d'évacuation (62, 63). 14. Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que le poste de transfert (65) comprend des deuxièmes moyens de préhension (652) de 20 la boîte ou partie de boîte présente au poste d'extraction, ces deuxièmes moyens étant mobiles en rotation entre une première position dans laquelle ils sont en regard du poste d'extraction (61) et une deuxième position dans laquelle ils sont en regard du 25 poste d'évacuation (62, 63), ces deuxièmes moyens de préhension (652) étant également mobiles en translation entre une position déployée dans laquelle ils sont destinés à être au contact de la boîte (1') ou partie de boîte et une position rétractée de 30 repos. 3057202 30 15. Machine selon la revendication 12 avec un dispositif selon la revendication 6, caractérisée en ce que le poste d'extraction comprend des moyens de préhension (64) mobiles 5 position rétractée et une 16. Machine selon caractérisée en ce que en translation entre une position déployée. la revendication 14, les deuxièmes moyens de préhension (652) comprennent des moyens d'aspiration. 17. Procédé de formation d'une boîte ou partie de 10 boîte à section polygonale, à partir d'un 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 15 lignes de pliage (14) perpendiculaires aux lignes de pliage (8 à 10) reliant lesdits volets, dans lequel : - le flan (1) est encollé au moins au niveau de deux rabats latéraux (16a, 16c) et amené sous un mandrin (51), 20 - le flan (1) est ensuite mis en forme autour du mandrin (51) pour obtenir une boîte ou partie de boîte, - ladite boîte ou partie de boîte est extraite du mandrin (51) en mettant en oeuvre le procédé selon 25 l'une des revendications 7 à 11, - ladite boîte ou partie de boîte étant ensuite transférée à un poste d'évacuation (62, 63).