Brevet FR3065711A1 — publié le 20181102

MACHINE DE FORMAGE DE CARTONS Domaine de l'invention La prÃ©sente invention concerne une machine de formage de cartons adaptÃ©e Ã former automatiquement une sÃ©rie de cartons Ã partir de flans empilÃ©s. ArriÃ¨re plan technologique La demanderesse est titulaire de la demande de brevet FR3 038 887A1 concernant une machine semi-automatique de formage de cartons et d'encaissage adaptÃ©e en particulier Ã former des cartons de rÃ©ception de bouteilles et permettant de disposer les bouteilles dans ces cartons. La machine comporte un bÃ¢ti comportant une table de rÃ©ception et de 10 formage du carton pourvue de moyens de formage sÃ©quentiels rÃ©alisÃ©s au moyen de guides de formage. Ces guides sont adaptÃ©s Ã former des faces longitudinales d'un carton par un enfoncement Ã la main d'un flan dans le bÃ¢ti. Le bÃ¢ti comporte des moyens mobiles de formage de faces latÃ©rales du carton et de pliage d'Ã©lÃ©ments de petits 15 rabats vers l'intÃ©rieur du carton pour former des doubles parois des faces latÃ©rales du carton. BrÃ¨ve description de l'invention Dans le cadre des processus d'emballage, une automatisation de l'Ã©tape de formage des cartons est recherchÃ©e. 20 Par rapport Ã la machine objet de la demande FR3 038 887A1, la prÃ©sente invention propose une machine automatisÃ©e de formage de cartons prÃªts Ã Ãªtre remplis, le remplissage des cartons avec des bouteilles ou d'autres objets Ã©tant reportÃ© sur un poste ultÃ©rieur. 3065711 2 Dans ce but la prÃ©sente invention propose une machine de formage de cartons Ã partir de flans, comportant une table de formage de parois latÃ©rales et longitudinales desdits cartons munie de guides de pliage desdites parois Ã partir de rabats prolongeant les cÃ´tÃ©s d'un dos des flans, qui comporte un support d'une 5 pile de flans, ledit support Ã©tant muni d'une ouverture centrale en entonnoir de taille adaptÃ©e Ã laisser passer le dos des flans un par un, ladite ouverture Ã©tant munie de guides sous la forme de parois inclinÃ©es rÃ©alisant des prÃ©formes de guidage et de prÃ©-pliage des rabats, ledit support Ã©tant fixÃ© sur un bÃ¢ti surplombant ladite table et associÃ© Ã un dispositif de traction des flans un par un 10 sur la table; le dispositif de traction des flans Ã©tant pilotÃ© par un automate synchronisant la machine Un avantage de la prÃ©sente invention est de conserver un formage de cartons conservant des volets de plafond du carton ouverts. Avantageusement, une premiÃ¨re paire de guides sous forme de plans 15 inclinÃ©s sur les bords longitudinaux de l'ouverture centrale est adaptÃ©e Ã prÃ©former les rabats latÃ©raux du flan et une seconde paire de guides sur les bords latÃ©raux de l'ouverture est adaptÃ©e Ã prÃ©former les rabats longitudinaux du flan et pour laquelle des plaques Ã profil arrondi encadrent les seconds guides et servent Ã relever des ailes issues des rabats latÃ©raux du flan, ces ailes se positionnant 20 contre les rabats longitudinaux lors du pliage du carton. Selon un mode de rÃ©alisation particulier, le dispositif de traction comporte des ventouses Ã dÃ©pression montÃ©es sur un bÃ¢ti mobile, les ventouses Ã©tant positionnÃ©es dans un plan mobile parallÃ¨le Ã la table entre une position haute de prise d'un flan de carton au niveau du support de flans et une position basse de 25 maintien du carton sur la table. Les ventouses Ã dÃ©pression sont avantageusement montÃ©es sur des tiges, parties du bÃ¢t, perpendiculaires Ã la surface de formage du carton sur la table et traversant la table. Selon un mode de rÃ©alisation particulier, le bÃ¢ti est manoeuvrÃ© entre la 30 position haute et la position basse par un vÃ©rin pilotÃ© par l'automate. L'automate est avantageusement adaptÃ© Ã commander une sÃ©quence de montÃ©e des ventouses par poussÃ©e du bÃ¢ti en position haute, de mise en dÃ©pression des ventouses par aspiration pour agripper un flan, de traction du bÃ¢ti 3065711 3 vers la position basse pour amener le flan sur la table de formage, de maintien du flan en position basse puis de libÃ©ration du flan par arrÃªt de l'aspiration. Selon un mode de rÃ©alisation particulier, la table comporte des cames et des rouleaux formant des guides de formage de parois longitudinales double 5 Ã©paisseur du carton Ã partir de petits rabats, les cames Ã©tant pilotÃ©es par l'automate et rotatives autour d'axes communs avec les rouleaux, lesdits rouleaux assurant en outre un appui sur une partie terminale des petits rabats au dessus d'une ligne de pliage desdites parties terminales rabattues par lesdites cames pour former les parois double Ã©paisseur. Les guides comportent avantageusement des formes de pliage progressif de grands rabats latÃ©raux du flan pour former des parois latÃ©rales du carton et des plots mobiles rotatifs de maintien des parois latÃ©rales une fois pliÃ©es hors de contact avec lesdites formes. Selon un mode de rÃ©alisation particulier, la machine comporte une partie de 15 formage du carton constituÃ©e par ladite table et une partie de transfert et comporte un dispositif chariot mobile pourvu de palettes de poussÃ©e du carton depuis la partie de formage vers la partie de transfert. Le dispositif de traction des flans est avantageusement adaptÃ© Ã s'effacer sous la table en sorte de laisser libre le passage du chariot mobile et des cartons 20 prÃ©formÃ©s entre la partie de formage et la partie de transfert. L'invention propose en outre un procÃ©dÃ© de formage de carton au moyen d'une machine selon l'invention qui comporte une Ã©tape de pose d'une pile de flans sur le support de flans et au moins une sÃ©quence de formage pilotÃ©e par l'automate comportant: 25 - une Ã©tape de traction d'un flan vers la table avec prÃ©formage de petits et grands cÃ´tÃ©s du flan et application du dos du carton sur la table, - une Ã©tape de formage de double parois longitudinales du carton Ã partir de petits rabats du flan, lesdites doubles parois emprisonnant des ailes issues de grands rabats du flan, et, 30 - une Ã©tape de sortie du carton de la table, le carton Ã©tant prÃ©formÃ© et conservant des volets de formation du plafond du carton ouverts. BrÃ¨ve description des dessins 3065711 4 D'autres caractÃ©ristiques et avantages de l'invention seront apparents Ã la lecture de la description qui suit d'un exemple non limitatif de rÃ©alisation de l'invention en rÃ©fÃ©rence aux dessins qui reprÃ©sentent: 5 en figure 1: une vue en perspective coupe d'une machine rÃ©alisÃ©e selon l'invention; en figure 2: une vue en perspective coupe Ã©clatÃ©e simplifiÃ©e de la machine de la figure 1; aux figures 3A Ã 3D: des vues en perspective de la progression de cartons 10 dans une partie d'une machine selon l'invention; aux figures 4A et 4B: des vues d'un carton en cours de formage et aprÃ¨s formage; en figure 5: une vue en perspective du mÃ©canisme d'une partie de la machine de la figure 1; en figure 6: une vue en perspective d'une partie de rÃ©ception de flans de cartons de la machine de la figure 1. Description dÃ©taillÃ©e de modes de rÃ©alisation de l'invention Une machine de formage de cartons Ã partir de flans selon l'invention est dÃ©crite en perspective coupe en figure 1. La machine comporte un bÃ¢ti 70 qui englobe une table 1 de formage de parois latÃ©rales et longitudinales des cartons, un support 30 d'une pile de flans Ã former et une partie de transfert 2 par laquelle sortent les cartons prÃ©formÃ©s. La table 1 de formage des cartons est plus particuliÃ¨rement reprÃ©sentÃ©e en figure 5. La table est munie de guides 11, 12, 13 de pliage des parois latÃ©rales du carton Ã partir de rabats 52, 53 prolongeant les cÃ´tÃ©s d'un dos 51 des flans dont une pile est reprÃ©sentÃ©e en figure 6. Selon la figure 5, des premiers guides rÃ©alisÃ©s par des formes courbes 11 sont destinÃ©s Ã plier progressivement les rabats 52 du carton pour les relever et prÃ©former les cÃ´tÃ©s latÃ©raux du carton lors de la descente du flan sur la table. Des deuxiÃ¨mes guides 13 formÃ©s par des rouleaux rotatifs relÃ¨vent les rabats 53 pour 3065711 5 former les cÃ´tÃ©s longitudinaux du carton. Des troisiÃ¨mes guides 12 sous forme de plots coniques rotatifs sur des axes montÃ©s sur des supports 13 ressort resserrent les cÃ´tÃ©s latÃ©raux et les Ã©cartent des formes courbes pour Ã©viter que le carton soit griffÃ© par les formes 11 lors de sa sortie de la table. 5 Selon l'invention, la machine comporte en outre un support 30 d'une pile de flans reprÃ©sentÃ© plus particuliÃ¨rement Ã la figure 2. Le support 30 comporte des Ã©querres 33 et des plaques de butÃ©e 34 pour maintenir les flans empilÃ©s comme reprÃ©sentÃ© Ã la figure 6. Pour alimenter la table de formage, le support est muni d'une ouverture 10 centrale de taille adaptÃ©e Ã laisser passer le dos des flans un par un. L'ouverture centrale est munie de guides formÃ©s par des parois inclinÃ©es 31, 32 rÃ©alisant des prÃ©formes de guidage et de prÃ©-pliage des rabats qui donnent Ã l'ouverture une forme en entonnoir. Une premiÃ¨re paire de guides 31 sous forme de plans inclinÃ©s sur les bords 15 longitudinaux de l'ouverture centrale prÃ©forment les rabats latÃ©raux 52 du flan et une seconde paire de guides 32 de pente plus raide sur les bords latÃ©raux de l'ouverture prÃ©forment les rabats longitudinaux 53 du flan. Des plaques Ã profil arrondi 35 encadrent les seconds guides et servent Ã relever des ailes 52b issue de rabats latÃ©raux 52 du flan, ces ailes se positionnant 20 contre les rabats longitudinaux lors du pliage du carton. Le support 30 est fixÃ© sur le bÃ¢ti 70 et surplombe la table 1. Au support est associÃ© Ã un dispositif 80 de traction des flans un par un sur la table. Le dispositif de traction est reprÃ©sentÃ© en dÃ©tail Ã la figure 2 et comporte 25 des moyens adaptÃ©s Ã attraper le flan infÃ©rieur de la pile de flans disposÃ©e sur le support 30 et Ã le tirer vers la table au travers de l'ouverture. Selon l'exemple les moyens utilisÃ© pour attraper les flans sont des ventouses Ã dÃ©pression 81 solidaires de tiges mobiles 83 montÃ©es sur un bÃ¢ti mobile 82 actionnÃ© par un vÃ©rin 84 ici reliÃ© au bÃ¢ti au travers de secondes tiges 30 permettant d'utiliser un vÃ©rin 84 Ã longue course sans rehausser la table. Selon la figure 1, le dispositif de traction des flans est pilotÃ© par un automate 100 synchronisant la machine et les Ã©tapes de formage des cartons comme il sera vu plus loin. 3065711 6 Les ventouses Ã dÃ©pression 81 sont positionnÃ©es dans un plan mobile parallÃ¨le Ã la table entre une position haute de prise d'un flan de carton au niveau du support de flans et une position basse de maintien du carton sur la table. La dÃ©pression: est rÃ©glÃ©e pour assurer une bonne tenue du flan lors du 5 formage du carton. Les tiges 83, parties du bÃ¢ti mobile 82 sont perpendiculaires Ã la surface de formage du carton sur la table et traversent la table. La course du vÃ©rin permet aux ventouses de monter jusqu'Ã venir en contact avec le flan infÃ©rieur de la pile et de redescendre jusqu'Ã affleurer le plan de la table pour appliquer le dos du carton 10 contre la table de formage. L'automate 100 est adaptÃ© Ã commander une sÃ©quence de montÃ©e des ventouses 81 par poussÃ©e du bÃ¢ti mobile 82 en position haute, de mise en dÃ©pression des ventouses 81 par aspiration pour agripper un flan, de traction du bÃ¢ti mobile 82 vers la position basse pour amener le flan sur la table de formage, 15 de maintien du flan en position basse puis de libÃ©ration du flan par arrÃªt de l'aspiration. L'automate pilote l'ensemble de la machine de maniÃ¨re traditionnelle au travers d'interfaces Ã©lectriques et pneumatiques non reprÃ©sentÃ©es pour ne pas surcharger les figures. 20 Pour former les parois longitudinales des cartons, la table comporte comme reprÃ©sentÃ© en figure 5 des cames 14 et des rouleaux 13. Les cames 14 sont solidaire d'un axe porteur des rouleaux et conformÃ©es Ã la maniÃ¨re d'un doigt partiellement repliÃ© de poussÃ©e sur un rabat longitudinal du carton. Les cames et les rouleaux rÃ©alisent des guides de formage de parois 25 longitudinales double Ã©paisseur 63 du carton 60 Ã partir des petits rabats 53. Les cames sont pilotÃ©es par l'automate et rotatives autour d'axes communs avec les rouleaux 13. Les rouleaux relÃ¨vent les petits rabats 53 et restent en appui contre une partie terminale 53a des petits rabats 53 au dessus d'une ligne de pliage desdites 30 parties terminales. Les parties terminales sont ensuite rabattues par les cames 14 qui effectuent un mouvement de rotation autour de l'axe porteur des rouleaux pour former les parois double Ã©paisseur. 3065711 7 Pour dÃ©placer les cartons formÃ©s de la partie de formage Ã la partie de transfert 2, la machine comporte un dispositif chariot mobile 3 pourvu de palettes 4, 5 de poussÃ©e du carton depuis la partie de formage vers la partie de transfert. Un des aspects importants de l'invention est d'Ã©viter que le dispositif 80 de 5 traction des flans n'interfÃ¨re avec le carton on le dispositif permettant de dÃ©placer les cartons formÃ©s. Le dispositif de traction des flans comporte deux paires de tiges 83 Une paire de tiges est situÃ©e d'un cÃ´tÃ© d'un axe central de la table dans la direction de sortie des cartons et l'autre paire est situÃ©e de l'autre cÃ´tÃ© de cet axe ce qui laisse 10 un passage pour la tige 3a d'un vÃ©rin 3b du dispositif chariot mobile. En outre, le dispositif de traction est adaptÃ© Ã s'effacer sous la table. Cette disposition permet de laisser libre le passage du chariot mobile 3 et des cartons prÃ©formÃ©s 60 entre la partie de formage et la partie de transfert 2 une fois le dispositif de traction rÃ©tractÃ©. 15 Pour faire fonctionner la machine, l'opÃ©rateur pose dans un premier temps une pile de flans sur le support 30 de flans et dÃ©marre la machine qui effectue des sÃ©quences de formage pilotÃ©e par l'automate 100. Chaque sÃ©quence de formage forme un carton et comporte: - comme reprÃ©sentÃ© aux figures 3A Ã 3D une Ã©tape de traction d'un flan 50 20 vers la table avec prÃ©formage de petits et grands cÃ´tÃ©s 52, 53 du flan d'abord avec les guides 31, 32 et les plaques 35 du support puis avec les formes 11, 12, 13 de la table jusqu'Ã l'application du dos du carton sur la table, - selon les figures 4A et 4B une Ã©tape de formage de double parois longitudinales 63 du carton Ã partir de petits rabats 53, 53a du flan avec les cames 25 14 qui rabattent les parties 53a des petits rabats. Lors de ce formage, les doubles parois emprisonnent les ailes 52b issues de grands rabats 52 du flan, et, - une Ã©tape de sortie du carton 60 de la table 1, le carton 60 Ã©tant prÃ©formÃ© avec les ailes 52a constituant des volets de formation du plafond du carton ouverts. 30 Entre l'Ã©tape de formage des doubles parois et l'Ã©tape de sortie du carton, les ventouses relÃ¢chent le dos du carton et s'effacent pour que le carton puisse Ãªtre Ã©vacuÃ© de la table. 3065711 8 Il est Ã¢ noter que le support qui porte les guides est rÃ©alisÃ© en sorte de laisser le passage aux volets de formation du plafond du carton, les guides longitudinaux 32 Ã©tant de largeur rÃ©duite et les plaques courbes 35 Ã©tant positionnÃ©es en sorte de ne pas interfÃ©rer avec les volets constituÃ©s par les ailes 5 52a. Il est Ã noter enfin que l'invention n'est pas limitÃ©e Ã l'exemple reprÃ©sentÃ© et notamment les ventouses ici reprÃ©sentÃ©es montÃ©es sur un bÃ¢ti en forme de Tr avec deux branches verticales formÃ©es par les tiges 83 et une branche horizontale 86 porteuse des ventouses peuvent Ãªtre disposÃ©es sur un bÃ¢ti de forme diffÃ©rente, 10 par exemple un bÃ¢ti Ã¢ trois tiges. De mÃªme la reprÃ©sentation de la machine objet des figures ne comporte pas la reprÃ©sentation des diverses tuyauteries pneumatiques reliant l'automate 100 aux vÃ©rins et actionneurs, la disposition de ces tuyauteries Ã©tant Ã la portÃ©e de l'homme du mÃ©tier. REVENDICATIONS1. Machine de formage de cartons Ã partir de flans (50), comportant une table de formage de parois latÃ©rales et longitudinales desdits cartons munie de guides (11, 12, 13) de pliage desdites parois Ã partir de rabats (52, 53) prolongeant les cÃ´tÃ©s d'un dos des flans, qui comporte un support (30) d'une pile 5 de flans, ledit support Ã©tant muni d'une ouverture centrale en entonnoir de taille adaptÃ©e Ã laisser passer le dos des flans un par un, ladite ouverture Ã©tant munie de guides sous la forme de parois inclinÃ©es (31, 32) rÃ©alisant des prÃ©formes de guidage et de prÃ©-pliage des rabats, ledit support Ã©tant fixÃ© sur un bÃ¢ti (70) surplombant ladite table et associÃ© Ã un dispositif de traction (80) des flans un par 10 un sur la table; le dispositif de traction des flans Ã©tant pilotÃ© par un automate (100) synchronisant la machine. 2 - Machine de formage de cartons selon la revendication 1, pour laquelle une premiÃ¨re paire de guides (31) sous forme de plans inclinÃ©s sur les bords longitudinaux de l'ouverture centrale est adaptÃ©e Ã prÃ©former les rabats 15 latÃ©raux (52) du flan et une seconde paire de guides (32) sur les bords latÃ©raux de l'ouverture est adaptÃ©e Ã prÃ©former les rabats longitudinaux (53) du flan et pour laquelle des plaques Ã profil arrondi (35) encadrent les seconds guides et servent Ã relever des ailes (52b) issues des rabats latÃ©raux (52) du flan, ces ailes se positionnant contre les rabats longitudinaux (53) lors du pliage du carton. 20 3 - Machine de formage de cartons selon la revendication 1 ou 2, pour laquelle le dispositif de traction comporte des ventouses Ã dÃ©pression (81) montÃ©es sur un bÃ¢ti mobile (82), les ventouses Ã©tant positionnÃ©es dans un plan mobile parallÃ¨le Ã la table entre une position haute de prise d'un flan de carton au niveau du support de flans et une position basse de maintien du carton sur la 25 table. 4 - Machine de formage de cartons selon la revendication 3, pour laquelle les ventouses Ã dÃ©pression (81) sont montÃ©es sur des tiges (83), parties du bÃ¢ti mobile (82), perpendiculaires Ã la surface de formage du carton sur la table et traversant la table. 3065711 10 - Machine de formage de cartons selon la revendication 3 ou 4, pour le bÃ¢ti mobile (82) est manoeuvrÃ© entre la position haute et la position basse par un vÃ©rin (84) pilotÃ© par l'automate. 6 - Machine de formage de cartons selon la revendication 3, 4 ou 5, 5 pour laquelle l'automate (100) est adaptÃ© Ã commander une sÃ©quence de montÃ©e des ventouses (81) par poussÃ©e du bÃ¢ti mobile (82) en position haute, de mise en dÃ©pression des ventouses (81) par aspiration pour agripper un flan, de traction du bÃ¢ti mobile (82) vers la position basse pour amener le flan sur la table de formage, de maintien du flan en position basse puis de libÃ©ration du flan par arrÃªt de 10 l'aspiration. 7 - Machine de formage de cartons selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes, pour laquelle la table comporte des cames (14) et des rouleaux (13) formant des guides de formage de parois longitudinales double Ã©paisseur (63) du carton (60) Ã partir de petits rabats (53), les cames Ã©tant 15 pilotÃ©es par l'automate et rotatives autour d'axes communs avec les rouleaux (13), lesdits rouleaux assurant en outre un appui sur une partie terminale (53a) des petits rabats (53) au dessus d'une ligne de pliage desdites parties terminales rabattues par lesdites cames (14) pour former les parois double Ã©paisseur. 8 - Machine de formage de cartons selon l'une quelconque des 20 revendications prÃ©cÃ©dentes, pour laquelle les guides comportent des formes (11) de pliage progressif de grands rabats latÃ©raux du flan pour former des parois latÃ©rales (62) du carton et des plots mobiles rotatifs (12) de maintien des parois latÃ©rales une fois pliÃ©es hors de contact avec lesdites formes. 9 - Machine de formage de cartons selon l'une quelconque des 25 revendications prÃ©cÃ©dentes, comportant une partie de formage du carton constituÃ©e par ladite table (1) et une partie de transfert (2) et comportant un dispositif chariot mobile (3) pourvu de palettes (4, 5) de poussÃ©e du carton depuis la partie de formage vers la partie de transfert. - Machine de formage de cartons selon la revendication 9 pour 30 laquelle le dispositif de traction des flans est adaptÃ© Ã s'effacer sous la table en sorte de laisser libre le passage du chariot mobile (3) et des cartons prÃ©formÃ©s (60) entre la partie de formage et la partie de transfert (2). 11 - ProcÃ©dÃ© de formage de carton au moyen d'une machine selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes, caractÃ©risÃ© en ce qu'il comporte une 3065711 11 Ã©tape de pose d'une pile de flans sur le support (30) de flans et au moins une sÃ©quence de formage pilotÃ©e par l'automate (100) comportant: - une Ã©tape de traction d'un flan (50) vers la table avec prÃ©formage de petits et grands cÃ´tÃ©s (52, 53) du flan et application du dos du carton sur la table, 5 - une Ã©tape de formage de double parois longitudinales (63) du carton Ã partir de petits rabats (53, 53a) du flan, lesdites doubles parois emprisonnant des ailes (52b) issues de grands rabats (52) du flan, et, - une Ã©tape de sortie du carton (60) de la table (1), le carton (60) Ã©tant prÃ©formÃ© avec les ailes (52a) constituant des volets de formation du plafond du 10 carton ouverts.