Machine pour l'emballage d'un produit dans une feuille en carton
en façonnant celle-ci en forme de boîte
Cette invention se rapporte à une machine qui, recevant une feuille de carton vierge plate, la met en forme, la remplit et la ferme.
L'invention a pour objet une machine qui accomplira les opérations successives consistant à marquer les plis dans la feuille, à plier les parois du fond et les parties du couvercle du carton et, après que le produit y a été introduit à fermer et à fixer le couvercle et le fond.
La machine objet de l'invention comprend un poin çon creux mobile, pouvant s'engager à l'intérieur d'une matrice, conçue pour former la partie du couvercle du carton (ou du fond selon le cas) et plier la partie du fond (alternativement la partie du couvercle), de telle façon que les deux parties principales du carton forment un angle d'environ 900 l'une par rapport à l'autre, cette machine étant caractérisée en ce que le poinçon creux se déplace selon une direction sensiblement horizontale et plie une partie d'un flan de carton disposé verticalement de sorte que cette partie soit horizontale pour permettre de déposer un produit dans le carton, le poinçon creux étant alors retiré, des moyens étant ensuite actionnés pour retenir le produit dans le carton pendant ledit retrait,
un mécanisme de fermeture fermant l'un contre l'autre le couvercle et le fond.
Les détails de construction de l'invention sont décrits, à titre d'exemple ci-après, avec référence aux dessins annexés selon lesquels:
La fig. 1 est une vue générale en perspective d'une machine-type.
La fig. 2 est une élévation partielle du côté opposé de la machine.
La fig. 3 est une élévation d'une feuille de carton type à plat.
La fig. 4 est une perspective du carton partiellement formé.
La fig. 5 est une vue partielle en perspective, prise du mme côté de la machine que la fig. 2, et montrant une forme modifiée des pièces mâle et femelle, ainsi que des parties adjacentes.
Dans la description qui suit, les termes de cou vercle et de fond sont employés arbitrairement et il ne s'ensuit pas que la partie nommée couvercle pour les besoins de la description soit nécessairement la partie supérieure; de mme, la partie nommée fond pour les besoins de la description ne se trouve pas forcément en bas.
La machine comporte, selon la fig. 1, un cadre 10 muni de railles 11 sur lesquels un chariot 12, monté sur des galets 12a, fait un mouvement de va-et-vient qui lui est communiqué par une bielle 15. Comme le dessin l'indique, cette bielle peut tre actionnée par un volant de commande 16, mais tout levier adéquat ou tout autre moyen peut tre utilisé et, s'il y a un volant de commande tel qu'en 16, celui-ci peut tre mis en mouvement par n'importe quelle source de puissance appropriée.
Lorsque le chariot 12 est actionné de cette façon, il se déplace le long des rails 1 1 de l'avant (alimentation) à l'arrière (décharge) de la machine, c'est-à-dire de la droite à la gauche selon la fig. 1. Ce mouvement représente la course du chariot et de ses pièces adjacentes (décrites plus loin), après quoi le chariot se retire et certaines opérations de fermeture (également décrites plus loin) ont lieu pendant le mouvement de retrait
A son point d'alimentation, le chariot est muni d'un support 18 qui soutient un plateau d'alimentation en forme de canal 19 qui se termine par, ou qui porte à l'avant, un poinçon, pièce mâle, qui correspond exactement à une matrice pour former, pièce femelle, de sorte que lorsque le plateau d'alimentation et le poinçon avancent avec le déplacement du chariot,
le poinçon passe dedans et à travers la matrice à former dont l'ouverture est limitée par quatre rouleaux 25 tournant librement et formant le périmètre d'une ouverture carrée ou rectangulaire qui correspond à la partie du couvercle qui y est appuyée et tenue en place par des supports 28. La partie du couvercle est amenée en coïncidence avec l'ouverture de façon que la course de travail du poinçon amène le poinçon contre la partie du couvercle de la feuille de carton et l'enfonce dans l'ouverture de la matrice. A chacun des quatre coins de l'ouverture de la matrice se trouve un doigt, deux de ceux-ci étant visibles en 26, qui plient les coins avant et arrière, en forme de delta, du couvercle et de la paroi arrière du carton qui relie le couvercle et le fond. Ces coins sont préparés avant qu'entrent en action les rouleaux 25.
Le déplacement continu du poinçon 20 pousse le couvercle et le fond entièrement en position à travers l'ouverture de la matrice et à l'intérieur d'une boîte de logement 30 où les plis des coins en delta supérieurs D1 du couvercle se redressent mais sont refermés lorsque le poinçon, à la fin de sa course, pousse la partie du carton correspondant au couvercle dans une tte de fermeture 32 profilée en conséquence. La tte de fermeture porte des doigts 33, dont le profil inférieur a la forme d'un crochet, qui bloquent la paroi avant du carton et la retiennent dans la tte.
Au moment où le plateau d'alimentation termine sa course avec le poinçon, un poussoir 34, travaillant à l'intérieur du plateau en forme de canal 19, mais ayant une course accélérée par rapport à celle du plateau d'alimentation, entre en action et présente le produit ou la charge qui doit tre emballé à l'intérieur de la boîte de logement 30 et donc à l'intérieur de la partie mme du carton correspondant au fond.
Quand le plateau et le poinçon se rétractent, le poin çon quitte la boîte de logement et la matrice, mais laisse le poussoir 34 au-delà du plateau d'alimentation, de sorte que le produit à emballer soit retenu par le poussoir lorsque le plateau d'alimentation se retire avec le poinçon. Il est important que le poinçon soit creux afin que, pendant qu'il agit sur la feuille de carton, le produit puisse tre simultanément introduit, sans perte de temps, dans le cycle des opérations.
Pendant la plus grande partie du mouvement de retrait du plateau d'alimentation et du poinçon, aucun autre mouvement mécanique n'intervient, mais lorsque le chariot 12, qui porte ces dispositifs, arrive à la fin de son mouvement de retrait, un levier 40, actionné par le volant de commande 16, met en mouvement d'autres leviers 41, 42, 43 et 44, l'arbre 45 et la bielle 15. L'arbre 45 est muni d'un crochet 46 et lorsque l'arbre 45 accomplit une rotation partielle, le crochet 46 se met en prise avec une double tige d'assemblage 48 fixée sur un arbre opposé 49. L'arbre opposé 49 est muni de deux bras de manivelle 50 auxquels sont attachées deux barres d'accouplement 51 qui sont, l'une et l'autre, reliées à des leviers 52 et 53 pivotant sur un arbre 52a.
Lorsque les barres d'accouplement sont levées par les bras de manivelle, les leviers 52 et 53 basculent et agissent ainsi sur la tte de fermeture 32, à laquelle ils sont reliés, en l'abaissant. Ce mouvement de pivotement de la tte de fermeture rabat la partie du couvercle au-dessus et autour de la partie du fond du carton qui a déjà reçu la quantité voulue de produit. Il met également en mouvement une tablette articulée 54 montée sur l'arbre 52a et qui soulève la paroi arrière du carton.
Dans l'opération ! de fermeture, les côtés pendants du couvercle sont engagés entre les plaques latérales de la boîte de logement 30 et la paroi avant du couvercle est prise par les profils des doigts 33 de la tte de fermeture 32. Les mmes profils maintiennent également un jeu entre les coins avant et la face intérieure de l'avant du couvercle. La paroi avant du fond est simultanément relevée par la tablette articulée 60 qui a un galet 61 (fig. 2) sur un côté, porté par un bras basculant 62, et un prolongement en forme de came 53b du levier 53 s'engage sur le galet lorsque la tte s'abaisse, de sorte que ce galet suit le profil de came, faisant basculer le bras 62 et relevant la tablette articulée 60. La paroi avant du fond est ainsi relevée en direction de la paroi avant du couvercle qui s'abaisse.
La tablette articulée 60 a une saillie 65 qui appuie sur la paroi avant du fond, juste au-dessus de la fente dans la paroi avant, et présente ainsi la fente prte à recevoir la patte correspondante de la paroi avant du couvercle. Les détails de la feuille de carton sont donnés par les fig. 3 et 4, où T est le fond et L le couvercle, B la paroi arrière reliant le couvercle avec le fond, T1 la paroi avant du fond avec la fente TO, L1 la paroi avant du couvercle avec la pafte L2. Les coins en forme de delta de la paroi arrière sont indiqués en D et les coins en forme de delta du couvercle en D1. La patte L2 est d'abord pliée contre l'intérieur à son extrémité par l'action des saillies de la tte de fermeture lorsque la feuille de carton est primitivement poussée par cette tte.
La fente T2. est d'abord ouverte par la poussée de la saillie 65 contre le poussoir 34 qui est légèrement soulevé pendant son retrait par un profil de came 67 sur un support 67a, dressé sur le bâti 10, pour lui permettre de passer au-dessus de la tablette 60 maintenant inclinée.
Au moment où le carton est fermé, une autre feuille de carton est mise en place dans la machine, prise de façon conventionnelle d'un bloc ou d'une pile de cartons, amenée par un bras porteur le long ou au-dessus de la position de chargement. Lorsque cette nouvelle feuille de carton est formée par la prochaine course de travail du poinçon, la partie correspondant à son couvercle pénètre dans la matrice et en expulse le carton précédemment rempli et fermé au point de décharge de la machine où se trouve un dispositif de réception. Le cycle des opérations continue.
Le mouvement de retrait de la tte de fermeture par lequel celle-ci est remise en place est provoqué par l'action d'un ressort 70 lorsque les bielles qui l'actionnent reculent. I1 est nécessaire de prévoir un temps mort pendant une importante partie du cycle des opérations, ce qui est assuré au moyen des articulations à fente 71 des bras 42.
Plusieurs modifications de l'appareil en ce qui concerne des détails sont possibles. La fig. 5 montre une forme différente du poinçon creux 20, de la matrice 30 et de la tte de fermeture 32. Les rouleaux 25 sont remplacés par deux guides en forme de barres verticales 75, dont l'action sur les côtés du couvercle est suivie de l'action d'une barre supérieure horizontale 76 ayant une face convexe 76a, qui rabat la paroi avant L1 du couvercle, y compris les coins adjacents D1. Le poinçon 20 a une forme légèrement différente; sa paroi latérale est découpée en 20a. Les deux côtés du poinçon creux, si cela est désiré, peuvent tre ouverts, les plaques supérieures et inférieures étant alors reliées par une pièce de liaison verticale du côté arrière.
Le poinçon a des pattes 74 dont les extrémités guident le produit et en assurent l'acheminement à l'intérieur du plateau du car ton. Un plongeur 77 ayant une extrémité arrondie en forme de dôme 77a est mis en mouvement soit mécaniquement (comme l'indique le dessin) par un cylindre à pression hydraulique 78 le plongeur 77 se déplace horizontalement vers l'intérieur à travers la paroi laté- rale de la matrice 30 et agit sur le produit comme une barre de retenue. L'ouverture 20a dans le poinçon permet à celui-ci de passer à côté du plongeur 77 quand le poinçon se rétracte. Dans cet arrangement, la tte de fermeture 32 est actionnée par une oreille 80 sur la tablette articulée 54 qui, avec la tte de fermeture 32, est montée sur l'arbre 52a. La came 81 remplace la came 53b.
La tte de fermeture 32 est solidaire d'une barre horizontale 82 qui se déplace le long de fentes curvilignes 83 pratiquées dans les parois latérales de la boîte de logement. Avant que le poinçon 20 avance entre les barres-guides 75, il frappe et fait basculer une tablette articulée 85 qui pivote en 85a, à l'embouchure de la boîte de logement, et est ainsi relevée, de sorte que les doigts 85b enfoncent et plient les coins D, fig. 3, contre l'intérieur.