Procédé et machine pour la confection en continu de boîtes parallélépipédiques en carton. Les boîtes en carton léger destinées à em baller les produits divers se font générale ment à partir d'un flan rectangle de carton sur lequel ont été préalablement gravées, par pression, les lignes de pliage correspondant aux dimensions de la boîte à obtenir, puis découpées les fentes prolongeant certaines de ces lignes, fentes qui permettent ensuite de replier les extrémités pour former la boîte.
Le procédé connu dans lequel le flan est plié et collé autour d'un mandrin de confor mation aux dimensions de la boîte à obtenir au moyen de l'action successive de divers vo lets tournant. autour d'un axe a l'inconvénient que, en raison de l'insuffisance du serrage, les boîtes obtenues sont de forme imparfaite, de plus les temps d'arrêt et les courses mortes dues au retour en place des divers organes empêchent. d'obtenir un rendement satisfai sant.
L'objet de la présente invention est un procédé de confection en continu de boites parallélépipédiques en carton à partir de flans rectangulaires en carton tracés, décou pés et encollés aux extrémités, caractérisé en ce clit'on fait passer successivement des man drins, soumis à un mouvement de va-et-vient vertical, au travers de l'ouverture d'une table, ouverture de largeur au moins égale à celle de l'emballage fini et de longueur au moins égale à celle du flan, on plie le flan en<B>U</B> par pas sage de chaque mandrin dans cette ouverture, on presse lies branches de cet<B>U</B> par deux volets verticaux montés le long des grands côtés de l'ouverture,
on rabat les extrémités des branches de :cet<B>U</B> sur le petit côté dudit mandrin par le déplacement l'une vers l'autre de .deux paires de couteaux verticaux dispo sées perpendiculairement auxdits volets et à un niveau différent, on presse les extrémités libres encollées du fond de la boîte au-dessus des branches rabattues de FU par deux vo lets presseurs verticaux disposés dans le plan des couteaux à un niveau différent corres pondant à une extrémité de la course de chaque mandrin.
L'invention concerne également une ma chine pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisée en ce qu'elle comporte un baril let tournant autour d'un axe vertical fixe, un plateau' circulaire fixé sur cet axe au-dessus chi barillet, un certain nombre de postes fixés radialement sur ce barillet, dans chacun d'eux un bras de support d'une tige verticale de mandrin et une table horizontale, une ouverture dans cette table de la largeur de la boîte confectionnée et de la, longueur du flan, des volets verticaux disposés le long des longs côtés de cette ouverture, des moyens de fixa tion élastiques de ces volets sur des montants de la table, des couteaux verticaux perpen diculaires auxdits volets,
disposés à un niveau différent et articulés par renvois de bielles sur un organe de commande, des volets dans le plan des couteaux à un niveau différent, montés élastiquement sur les montants de la table, des rampes creusées à la périphérie du plateau circulaire et des galets de guidage ,coopérant avec ces rampes et, ensuite, des dis positifs de commande .des tiges des mandrins et des couteaux.
On décrira, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention non limitative, en référence au dessin, dans lequel: Les fig. 1 à 4 détaillent les phases de la confection de la boîte.
Les fig. 5 et 6 sont des vues en coupe verticale et en plan de l'exemple d'exécution de la machine selon l'invention.
La fig. 7 est une coupe verticale de détail suivant VII-VII de la fig, 5.
La fig. 8 est la même coupe verticale sui vant VII-VII de la fig. 5.
La fig. 9 est une coupe horizontale sui vant IX-IX de la fig. 5.
Le point de départ de la fabrication des boîtes paral.lélépipédiques en carton est un flan encollé El conforme à la fig. 1. La pre- mière.phase de la fabrication a pour objet le rabattement des grands côtés B, B formant un<B>U,</B> comme indiqué fi-. 2.
Le pliage des prolongements des faces latérales C, C indi qué fig. 3 assure l'ébaucbage des petites faces de la boîte qui sont achevées par le pliage des pattes d'extrémité<I>D, D,</I> opérations qui con duisent à la boîte finie représentée fig. 4.
Le dispositif de confection de la boîte peut être alimenté soit en flans préalablement découpés et marqués, distribués par un maga sin, soit .en carton tiré d'in rouleau, le décou page -et le marquage étant. assurés par un mécanisme synchronisé.
Dans la machine représentée, la table 2 de confection des boîtes est montée, comme l'in dique la fig. 5, sur un barillet 6 tournant autour d'un axe vertical fixe 7 sur lequel. est monté, par la clavette 8, le plateau circulaire 9 dont le profil périphérique 10 est taillé en rainure 36 qui, par les galets 11 montés sur les tiges 20 des mandrins, entraîne le mouve ment vertical alternatif de ces derniers, gui dés dans 1e support 38 ,du barillet 6; un des mandrins monte quand l'autre descend.
Un magasin. distribue les flans un à un à la ca- dence de la rotation du barillet, les fait pas ser dans un encolleur et les amène en posi tion convenable sur la grille fixe 12, ajourée en 53, comme indiqué par fig. 6. La table 2 présente, (le part. et d'autre .de l'ouverture de table dans laquelle se forme la boîte, d'une part, deux doigts 13 qui, passant dans les fentes 53 de la grille, entraînent le flan au passage et, d'autre part, un volet. articulé écli#psable 14 qui, après son passage sous la grille, se soulève pendant le temps suffisant pour que le flan vienne se marger contre lui.
Ce volet articulé est commandé par une tige 31 reliée par balancier 32 au galet 30 rou lant. dans la rainure circulaire 35 creusée dans la console 9.
Les pièces essentielles de ce dispositif, comme l'indiquent les fig. 5 et 6, sont le man drin 1, aux dimensions de la boîte à confec tionner, animé d'un mouvement alternatif ver tical, et la table 2, présentant une ouverture 57 rectangulaire de largeur un peu supérieure à celle de la boîte finie et. de la longueur du flan de carton. Les deux grands côtés de l'ou verture sont munis chacun d'un volet 3, monté élast.iquement, de dimensions égales à. celles du grand côté de la boîte.
Ces deux volets sont montés de manière à pouvoir se déplacer très légèrement dans une direction perpendi culaire à leur plan qui est lui-même perpen diculaire à la table et parallèle au grand côté du mandrin (fig. 8). Le flan, d'abord en po sition convenable sur la table, est coincé entre ces volets et le mandrin lors du mouvement de descente de celui-ci, autour duquel il forme un<B>U</B> (fig. 2); le carton prolongeant les grandes faces B et. le fond A de la boîte dé passent aux deux bouts du mandrin.
La deuxième phase de la. confection: ra battement sur les petites faces du mandrin. des extrémités des grandes faces de la. boîte est exécuté par les cieux plaquettes 4 montées sur les tiges coulissantes 40 se déplaçant l'une vers l'autre d'un mouvement de translation (fig. 9). Ces plaquettes ou couteaux 4 sont placés sous la table à une distance déterminée par la forme et par la hauteur de la boîte. Pendant le début du déplacement (lu mandrin elles sont, complètement effacées de manière à ne pas rencontrer le carton prolongeant le fond de la boîte.
Elles entrent en action dès que le carton est. passé à leur niveau avec un léger décalage dans le temps pour que les deux volets de carton soient rabattus succes sivement.; ces plaquettes sont montées deux par deux sur des supports 39 commandés par des tiges 40 reliées par bielles et manivelles 46 sur un balancier 41 dont la tête 42 est munie d'un galet 43 roulant sur une came 44 de la console.
La. dernière phase de la. confection, rabat tement sur les petites faces du mandrin du carton encollé D prolongeant le fond de la boîte est exécuté par deux volets 5 analogues aux volets 3 qui ont servi à l'exécution de la première phase (fig. 5), le mandrin s'enfon çant alors entre eux de la hauteur de la boîte et restant en position pendant le temps néces saire et avec le serrage suffisant pour assurer la confirmation du collage. Enfin, l'expulsion de la boîte finie est exécutée par le mandrin 1 qui descend au-dessous du niveau des volets (le rabattement,
l'emballage ne pouvant re monter du fait du rapprochement desdits vo lets contre le mandrin.
Sous l'action de la. seule rotation du baril let, le mandrin effectue, au cours de son mou vement vertical alternatif, les opérations déjà décrites, rabattement des grandes faces de la. boîte, rabattement des prolongements encollés du fond et éjection de la boîte finie. Après le rabattement des prolongements du fond de la. boîte, le mandrin marque un temps d'arrêt suivant un palier convenable de la came 36 et les volets 5 qui exécutent. ce rabattement, restant en position contre les petites faces du mandrin, exercent, pendant ce temps .d'arrêt et sous l'influence des deux rampes à mon tage élastique 15, une pression suffisamment prolongée et énergique pour confirmer le col lage.
La commande du mouvement alternatif du mandrin par la rotation du barillet présente d'autres avantages que ceux qui résultent de la description sommaire ci-dessus et permet en particulier d'augmenter la production par un barillet portant plusieurs mandrins dont cha cun prend un 'lan en carton devant le distri buteur et éjecte la boîte finie au même point du parcours; de réaliser la commande directe du pliage du petit côté de la boîte par le mouvement de rotation au moyen de cames fixes et de leviers;
d'utiliser la vitesse à com posante horizontale tangentielle dont sont. ani mées les boîtes lois de leur éjection pour leur introduction éventuelle dans un deuxième ba rillet affecté au remplissage par la machine qui fabrique les produits à emballer.
Pour assurer l'alimentation de la machine qui remplit .les boîtes, le barillet 6 éjecte cha que boîte finie 16 sur la chaîne 33 en prise avec les fourches 34 du barillet.
Process and machine for the continuous production of parallelepipedal cardboard boxes. The light cardboard boxes intended for packing various products are generally made from a rectangle cardboard blank on which the fold lines corresponding to the dimensions of the box to be obtained have been previously engraved, by pressure, then cut. the slits extending some of these lines, slits which then allow the ends to be folded up to form the box.
The known method in which the blank is folded and glued around a mandrel conforming to the dimensions of the box to be obtained by means of the successive action of various rotating flaps. around an axis has the disadvantage that, due to insufficient tightening, the boxes obtained are of imperfect shape, more stopping times and dead races due to the return in place of the various members prevent. to obtain a satisfactory yield.
The object of the present invention is a process for continuously making parallelepipedal cardboard boxes from rectangular cardboard blanks traced, cut out and glued at the ends, characterized in that clit'on passes successively man drins, subjected to a vertical back-and-forth movement, through the opening of a table, opening of width at least equal to that of the finished packaging and of length at least equal to that of the blank, the blank is folded into <B> U </B> by step of each mandrel in this opening, the branches of this <B> U </B> are pressed by two vertical shutters mounted along the long sides of the opening,
the ends of the branches of: this <B> U </B> are folded back on the short side of said mandrel by moving towards each other two pairs of vertical knives arranged perpendicular to said flaps and at a different level , the glued free ends of the bottom of the box are pressed above the folded branches of FU by two vertical pressure flaps arranged in the plane of the knives at a different level corresponding to one end of the stroke of each mandrel.
The invention also relates to a machine for implementing this method, characterized in that it comprises a barrel rotating around a fixed vertical axis, a circular plate fixed on this axis above the barrel, a certain number of stations fixed radially on this barrel, in each of them a support arm for a vertical mandrel rod and a horizontal table, an opening in this table of the width of the box made and the length of the blank, vertical shutters arranged along the long sides of this opening, elastic fixing means of these shutters on the uprights of the table, vertical knives perpendicular to said shutters,
arranged at a different level and articulated by connecting rods on a control member, flaps in the plane of the knives at a different level, resiliently mounted on the uprights of the table, ramps hollowed out at the periphery of the circular plate and rollers guide, cooperating with these ramps and, then, control devices .des stems of the mandrels and knives.
A non-limiting embodiment of the invention will be described, by way of example, with reference to the drawing, in which: FIGS. 1 to 4 detail the stages of making the box.
Figs. 5 and 6 are views in vertical section and in plan of the exemplary embodiment of the machine according to the invention.
Fig. 7 is a detail vertical section along VII-VII of FIG, 5.
Fig. 8 is the same vertical section following VII-VII of FIG. 5.
Fig. 9 is a horizontal section following IX-IX of FIG. 5.
The starting point for the manufacture of paral.lélépipédiques cardboard boxes is a glued blank El in accordance with FIG. 1. The first part of the production concerns the folding of the long sides B, B forming a <B> U, </B> as indicated in fi-. 2.
The folding of the extensions of the side faces C, C shown in fig. 3 ensures the deburring of the small faces of the box which are completed by the folding of the end tabs <I> D, D, </I> operations which lead to the finished box shown in fig. 4.
The device for making the box can be supplied either with blanks previously cut and marked, distributed by a magazine, or in cardboard drawn from a roll, the decou page -and the marking being. provided by a synchronized mechanism.
In the machine shown, the box-making table 2 is mounted, as shown in FIG. 5, on a barrel 6 rotating around a fixed vertical axis 7 on which. is mounted, by the key 8, the circular plate 9 whose peripheral profile 10 is cut into a groove 36 which, by the rollers 11 mounted on the rods 20 of the mandrels, drives the reciprocating vertical movement of the latter, mistletoe dice in the first support 38, of the barrel 6; one of the chucks goes up when the other goes down.
A store. distributes the blanks one by one at the rate of the rotation of the barrel, passes them through a gluing machine and brings them into a suitable position on the fixed grid 12, perforated at 53, as shown in fig. 6. Table 2 has, (the side. And the other. Of the table opening in which the box is formed, on the one hand, two fingers 13 which, passing through the slots 53 of the grid, drive the blank in the process and, on the other hand, a hinged flap # psable 14 which, after passing under the grate, lifts for the time sufficient for the blank to come up against it.
This articulated flap is controlled by a rod 31 connected by a rocker 32 to the roller 30 rolling. in the circular groove 35 made in the console 9.
The essential parts of this device, as shown in fig. 5 and 6, are the handle 1, with the dimensions of the box to be confec tionned, animated by a vertical reciprocating movement, and the table 2, having a rectangular opening 57 of width a little greater than that of the finished box and . the length of the cardboard blank. The two long sides of the opening are each provided with a shutter 3, mounted élast.iquement, of dimensions equal to. those on the long side of the box.
These two flaps are mounted so as to be able to move very slightly in a direction perpendicular to their plane which is itself perpendicular to the table and parallel to the long side of the mandrel (fig. 8). The blank, first in a suitable position on the table, is wedged between these flaps and the mandrel during the latter's downward movement, around which it forms a <B> U </B> (fig. 2) ; the cardboard extending the large sides B and. the bottom A of the die box pass through both ends of the mandrel.
The second phase of the. making: ra beat on the small faces of the mandrel. of the ends of the large faces of the. box is executed by the skies plates 4 mounted on the sliding rods 40 moving towards each other in a translational movement (Fig. 9). These plates or knives 4 are placed under the table at a distance determined by the shape and by the height of the box. During the start of movement (read the mandrel they are completely erased so as not to meet the cardboard extending the bottom of the box.
They come into action as soon as the cardboard is. passed at their level with a slight offset in time so that the two cardboard flaps are successively folded down .; these plates are mounted two by two on supports 39 controlled by rods 40 connected by connecting rods and cranks 46 on a balance 41 whose head 42 is provided with a roller 43 rolling on a cam 44 of the console.
The last phase of the. preparation, folding down on the small faces of the core of the glued cardboard D extending the bottom of the box is performed by two flaps 5 similar to flaps 3 which were used for the execution of the first phase (fig. 5), the mandrel s 'then pressing between them the height of the box and remaining in position for the necessary time and with sufficient tightening to ensure confirmation of the bonding. Finally, the expulsion of the finished box is carried out by the mandrel 1 which descends below the level of the flaps (the folding,
the packaging cannot be re-assembled due to the bringing together of said flaps against the mandrel.
Under the action of the. only rotation of the barrel let, the mandrel performs, during its reciprocating vertical movement, the operations already described, folding of the large faces of the. box, folding back the glued bottom extensions and ejection of the finished box. After the drawdown of the extensions of the bottom of the. box, the mandrel marks a stop time following a suitable bearing of the cam 36 and the shutters 5 which execute. this folding, remaining in position against the small faces of the mandrel, during this stop time and under the influence of the two ramps with elastic mounting 15, a sufficiently prolonged and forceful pressure to confirm the gluing.
The control of the reciprocating movement of the mandrel by the rotation of the barrel has advantages other than those which result from the summary description above and makes it possible in particular to increase the production by a barrel carrying several mandrels, each of which takes a lan cardboard in front of the distributor and ejects the finished box at the same point on the course; to carry out the direct control of the folding of the small side of the box by the rotational movement by means of fixed cams and levers;
to use the speed to the tangential horizontal component of which are. animated the boxes according to their ejection for their possible introduction into a second bay assigned to filling by the machine which manufactures the products to be packaged.
To supply the machine which fills the boxes, the barrel 6 ejects each finished box 16 onto the chain 33 in engagement with the forks 34 of the barrel.