CH618656A5

CH618656A5 -

Info

Publication number: CH618656A5
Application number: CH438076A
Authority: CH
Inventors: Rodney K Calvert; Charles Rabun Landrum
Original assignee: Mead Corp
Priority date: 1975-04-15
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1980-08-15
Also published as: NL7603052A; SE7603104L; PH16564A; NL181792B; FR2307700A1; CA1041816A; DE2611887A1; ZA761439B; IE44096L; JPS51125593A; ES446996A1; AU1210676A; ATA250276A; SE422661B; BR7602253A; IE44096B1; FR2307700B1; DE2611887C2; MX3728E; HK39479A

Description

La présente invention, qui vise à remédier à ces inconvénients, a pour objet un procédé d'extraction et de mise en volume de boîtes de carton ouvertes aux deux bouts et empilées à plat dans un magasin, chaque boîte possédant au moins une ouverture de préhension ménagée dans un panneau, selon lequel on applique à un premier panneau de chaque boîte une force orientée dans la direction du mouvement d'extraction, caractérisé en ce que pratiquement en même temps, on applique à un deuxième panneau qui est en contact face à face avec le premier panneau, une force selon une direction perpendiculaire au plan dudit deuxième panneau et opposée à la première force, à l'aide d'un bras projeté à travers ladite ouverture.

Elle a aussi pour objet une machine d'emballage pour la mise en œuvre de ce procédé, définie par la revendication 4.

Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple une forme d'exécution de la machine pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention.

La fig. 1 est une vue en plan de l'ensemble de la machine

La fig. 2 est une vue en élévation latérale de la machine de la fig. 1.

La fig. 3 est une vue en perspective d'une boîte de carton ouverte aux deux bouts qui sera ensuite chargée et fermée.

La fig. 4 est une vue latérale agrandie d'une partie de la machine des fig. 1 et 2 montrant plus particulièrement le mécanisme de distribution au début de l'extraction d'une boîte pliée.

La fig. 5 est une vue analogue à celle de la fig. 4, mais correspondant à un stade ultérieur de l'extraction de la boîte.

La fig. 6 est une vue analogue à celles des fig. 4 et 5, mais correspondant à la fin de l'extraction de la boîte pliée et à sa mise en volume partielle.

La fig. 7 est une vue analogue à celles des fig. 4, 5 et 6 montrant les positions des pièces au moment où la boîte mise en volume est engagée entre deux palettes de transport avant d'être chargée et fermée.

La fig. 8 est une vue en plan du mécanisme dans un état correspondant à celui de la fig. 7.

Les fig. 1 et 2 sont des vues d'ensemble d'une machine d'emballage F recevant d'un convoyeur extérieur 1 deux files d'articles Al et A2 qui sont déposés sur un convoyeur à mouvement continu 2. La vitesse d'avance des articles Al et A2 est réglée d'une manière classique par des roues en étoile 3 et 3'. La file continue d'articless Al est divisée en groupes légèrement espacés par un élément sans fin 4 tournant sur les poulies 5 et 6, dont l'une est motrice et l'autre libre, et portant une série de coins séparateurs 7 qui s'engagent entre certains articles Al. De même, la file d'articles A2 est divisée en groupes légèrement espacés par un second élément sans fin 8 qui tourne sur des poulies 9 et 10 qui portent des coins 11. Les articles Al et A2 sont par exemple groupés par six (trois de chaque) et avancent entre des guides espacés 12 pour être chargés dans une boîte ouverte qui est présentée devant les extrémités 12A des guides 12. Avant et pendant le chargement et la fermeture de ses volets d'extrémité, la boîte est entraînée par des palettes parallèles 13 dont le mouvement est synchronisé, avec ceux des autres organes de la machine. Les palettes 13

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sont fixées à leurs extrémités sur des chaînes parallèles tournant sur des roues dentées classiques.

La fermeture des extrémité de la boîte après son chargement est assurée par un élément rotatif 14 qui comporte des ergots radiaux 15 verrouillant les volets d'extrémité de la boîte.

L'autre partie de la machine est symétrique de la première et ne sera décrite que brièvement. Ainsi, deux autres files d'articles A3 et A4 sont acheminées par un convoyeur extérieur 16 sur un convoyeur à mouvement continu 17 et des roues en étoile 18 et 19 synchronisent le mouvement des articles sur le convoyeur 17. Les articles A3 sont divisés en groupes de trois par un élément sans fin 20 qui tourne sur des poulies 21 et 22 et qui porte des coins séparateurs 23. De même, un élément sans fin 21 tournant sur des poulies 24 et 25 porte des coins séparateurs 26 pour diviser les articles A4 en groupes de trois. Des guides 27 symétriques des guides 12 amènent les groupes d'articles devant l'autre extrémité des boîtes ouvertes qui sont entraînées par les palettes 13. Le chargement des articles A3 et A4 est symétrique de celui des articles Al et A2 et les volets d'extrémité de la boîte sont fermés par un élément rotatif 28 qui porte des ergots radiaux

29 verrouillant les volets de la boîte. Il va de soi que tous les organes de la machine fonctionnent en synchronisme et qu' après être passée devant les roues 14 et 28, la boîte chargée et fermée est prête à être expédiée.

Les boîtes de carton C sont disposées à plat dans un magasin

30 situé au-dessus et entre les trajets des articles Al, A2 d'un côté et A3, A4 de l'autre. Le dispositif d'extraction des boîtes portant la référence 31 est monté sur un pivot 32 et comporte un mécanisme (non représenté sur les fig. 1 et 2) qui l'anime d'un mouvement oscillant l'amenant cycliquement en contact avec la première boîte C de la pile du magasin 30. La boîte est tirée hors du magasin et au moins partiellement dépliée au début de la course du dispositif d'extraction 31, puis une partie de la boîte entre en contact avec des surfaces de glissement 33A de plaques de guidage fixes 33 qui poursuivent le dépliage de la boîte jusqu'à la fin de la course du dispositif d'extraction 31. Sur les fig. 2 et 6, la référence Cl indique une boîte ainsi mise en forme.

La boîte Cl doit ensuite être transférée dans l'intervalle qui sépare deux palettes 13 se déplaçant de gauche à droite pour l'amener aux postes de chargement et de fermeture. Les palettes 13 sont fixées transversalement entre deux chaînes parallèles 13A décrivant en synchronisme des boucles sans fin. Un poussoir oscillant 34 pivotant autour d'un point 35 se déplace de gauche à droite et prend appui sur la face arrière de la boîte Cl. La poursuite du mouvement du poussoir 34 amène la face avant de la boîte Cl contre la première palette 13 du brin supérieur des chaînes 13A dont le mouvement se poursuit vers la droite et amène une seconde palette 13 derrière la boîte Cl. La boîte Cl est donc transportée vers la droite par le mouvement du poussoir 34 dans le sens des aiguilles d'une montre autour de son pivot 35 pour occuper une position C2 située entre deux palettes consécutives 13 du convoyeur 13A. Pendant cette phase du cycle opératoire, les volets supérieurs de la boîte sont repliés vers le haut par des guides fixes 36 et 37, et deux roues 38 et 39 ayant des ergots radiaux 40 et 41 commencent à plier les languettes de verrouillage formées dans les volets d'extrémité supérieurs pour faciliter leur introduction ultérieure dans les ouvertures correspondantes des volets inférieurs.

La machine a été plus particulièrement conçue pour l'emploi de boîtes ouvertes aux deux bouts du type illustré sur la fig. 3. Cette boîte est un manchon de carton à section rectangulaire dont les extrémités sont fermées par des volets rabattables portant des languettes de verrouillage. Plus précisément, la boîte comporte un grand panneau rectangulaire 45 relié par une ligne de pliage 46 à un petit panneau rectangulaire 47 et par une ligne de pliage 48 à un petit panneau rectangulaire 49. Le panneau 49 est formé de deux volets rabattus et fixés par une collure longitudinale 49A. Le second grand panneau 50 est relié au paneau 47 par une ligne de pliage 51 et au panneau 49 par une ligne de pliage 52. Une première extrémité des panneaux 50 et 45 porte des volets de fermeture 53 et 54 délimités par des lignes de pliage respectives 55 et 56. Le volet 53 porte des languettes de verrouillage 57 destinées à s'engager dans les ouvertures correspondantes 58 du volet 54. De petits volets d'extrémité 59 et 60 sont respectivement formés à l'extrémité des panneaux 47 et 49. La collure 49A se prolonge en 60A au milieu du petit volet 60.

A l'autre extrémité de la boîte, le grand panneau 50 porte un volet de fermeture 61 délimité par une ligne de pliage 62. De même, le grand panneau 45 porte un volet de fermeture 63 dont la ligne de pliage n'est pas visible sur la fig. 3. Le panneau

47 porte un petit volet 65 et le panneau 49 porte également un petit volet qui n'est pas visible sur la fig. 3. Des ouvertures allongées 66 et 67 sont découpées symétriquement dans le panneau 49, de part et d'autre de la collure longitudinale 49A pour former une poignée de portage. Pour plus de détails concernant la boîte, le lecteur pourra se reporter à la demande de brevet des E.-U.A. no 560 956 déposé le 21 mars 1975.

Les boîtes de carton C contenues dans le magasin 30 sont empilées à plat avec leurs panneaux 45 et 49 coplanaires et tournées vers le bas. Autrement dit, la boîte de la fig. 3 est repliée à plat par un basculement de ses panneaux 47 et 49 vers la droite, le panneau supérieur 50 venant en contact avec le panneau inférieur 45. C'est dans cette position que la boîte aplatie est chargée dans le magasin 30, la ligne de pliage 46 étant en contact avec la paroi arrière 30A du magasin et la ligne de pliage 52 étant adjacente à sa paroi avant 30B.

La dimension du panneau 45 entre les lignes de pliage 46 et

48 est du même ordre que celle du panneau 49 entre les lignes de pliage 48 et 52. De ce fait, lorsque les boîtes sont emplilées dans le magasin 30, ils ont tendance à fléchir vers le bas particulièrement au niveau de la ligne de pliage 48. De plus, il est fréquent que la collure 49A adhère à la face intérieure du panneau 50 quand la boîte est à plat. Pour ces raisons, le dépliage de la boîte en une boîte correctement mise en volume (C2 sur la fig. 2) est parfois délicat.

Dans la machine, un dispositif d'extraction particulier permet de s'affranchir des problèmes posés par les boîtes du type illustré fig. 3. Ainsi qu'on peut le voir sur les fig. 4 à 8, un bras d'extraction principal 70 est articulé en 32 et porte à son extrémité libre une série de ventouses 72 auxquelles le vide est appliqué par des moyens classiques. Ces ventouses sont appliquées contre le panneau 45 de la première boîte lorsque le bras 70 pivote en sens inverse des aiguilles d'une montre vers sa position initiale de la fig. 4. Les mouvements du bras 70 sont commandés par l'intermédiaire d'un bras 73 qui est rigidement lié au bras 70, et d'une biellette 74 articulée en 75 sur le bras 73. La biellette 74 est également articulée en un point excentrique 78 d'une roue 76 qui est entraînée en rotation autour d'un arbre 77. En résumé, la rotation continue de la roue 76 est convertie en une oscillation du bras 70 autour de son axe 32 et les ventouses 72 sont périodiquement appliquées contre le panneau 45 de la première boîte du magasin 30. Lorsque le bras 70 redescend, la première boîte est entraînée par les ventouses 72 hors du magasin, puis dépliée en passant devant les surfaces de glissement 33A de deux plaques fixes 33 qui sont obliques par rapport à la direction du mouvement des ventouses 70. Pendant que le panneau 45 est tiré vers le bas par les ventouses 72, la ligne de pliage 52 de la boîte glisse le long des surfaces 33A et relève le panneau 49 par une rotation en sens inverse des aiguilles d'une montre autour àe la ligne s

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48. La section de la boîte étant un parallélogramme, le panneau 47 est relevé parallèlement au panneau 49 et la boîte est partiellement mise en volume, comme sur la fig. 5.

On a vu précédemment que les incidents de mise en volume avaient souvent pour cause la tendance des panneaux inférieurs 45 et 49 à fléchir vers le bas au moment de l'extraction, et également la présence d'adhérences indésirables entre le joint collé du panneau 49 et le panneau supérieur 50.

Pour éliminer ces risques, la machine comporte un dispositif spécial exerçant une force dirigée vers le haut sur les panneaux 47 et 50 pendant l'extraction de la boîte. Plus précisément, un bras auxiliaire 81 est articulé en 82 sur le bras principal d'extraction 70. Ce bras comporte deux dents 83 dirigées vers le haut de manière à s'engager dans l'ouverture 67 du panneau

49 pour venir en contact avec la surface intérieure du panneau

50 au début de la course d'extraction. Le panneau 50 est ainsi retenu sous la pile de boîtes du magasin 30 alors que le panneau 45 est tiré vers le bas par les ventouses 72, ce qui oblige la boîte à s'ouvrir normalement par un dépliage parallèle des panneaux 45 et 49.

La force de maintien du panneau 50 est communiquée au bras auxiliaire 81 par une tringle 84 dont l'extrémité de droite est articulée en 85 sur le bras 81. La tringle 84 est entourée d'un ressort de compression 86 qui prend appui sur un épaule-ment fixe 87 à l'extrémité de gauche de la tringle, et dont l'extrémité de droite est en contact avec une ferrure 88 fixée au bras principal 70. La tringle 84 peut coulisser dans un trou de la ferrure 88 qui n'est pas visible sur les figures. L'extrémité de gauche de la tringle 84 est pliée à angle droit en 89 et s'articule sur une biellete 90 qui est montée oscillante sur le pivot 32 du bras principal 70. Lorsque le bras 70 est en position haute, le haut de la biellette 90 vient en contact avec une butée fixe 91.

D'après la description qui précède, on comprend qu'à partir de la position de la fig. 4, la rotation vers le bas du bras 70 autour de son pivot 32 s'accompagne d'une rotation inverse du bras auxiliaire 81 autour de son point d'articulation 82 sur le bras 70 sous l'effet de la compression du ressort 86 qui appuie sur l'épaulement 87 de la tringle 84. Ainsi, pendant la partie initiale de la rotation du bras 70 autour de son pivot 32, le bras auxiliaire81 pivote vers le haut de façon que ses dents 83 engagées dans l'ouverture 67 de la boîte maintiennent leur pression sur le panneau 50, alors que le panneau 45 est tiré vers le bas. Cette rotation inverse du bras auxiliaire 81 se poursuit jusqu'à la position de la fig. 5 dans laquelle la boîte C a déjà été partiellement dépliée.

Après l'extraction de la boîte hors du magasin 30 et son dépliage partiel par l'action du bras auxiliaire 81, la mise en volume se poursuit par l'action des surfaces de glissemen 33A et la boîte Cl atteint sa position de la fig. 6 dans laquelle elle est posée sur un support 92. La fig. 8 montre la forme du support 92 qui est une plaque découpé avec une ouverture centrale 93 permettant le passage du bras principal 70 et des organes associés vers leurs positions de la fig. 6. On comprend que le support 92 sert à décoller les ventouses 72 de la boîte Cl avant son transfert par le poussoir 34. Le poussoir 34 est commandé par un mécanisme non représenté qui l'anime d'un mouvement oscillant autour de son pivot 35. La course de gauche à droite du poussoir 34 tranfère la boîte Cl contre la face arrière d'une palette transversale 13 et l'y maintient jusqu'à l'arrivée de la palette suivante du convoyeur 13 A. Dans sa position de la fig. 7, la boîte C2 est rigoureusement maintenue et positionnée entre deux palettes 13. Sur le trajet des palettes 13, les volets supérieurs 53 et 61 sont relevés par d'es guides 36 et 37 et passent sous les roues à ergots 38 et 39 qui replient leurs languettes de verrouillage respectives 57 et 64 pour permettre leur engagement ultérieur dans les ouvertures des volets inférieurs 54 et 63. Ce repliage est facilité par la présence des ergots radiaux 40 et 41. Les volets supérieurs 53 et 61 sont ensuite maintenus en position haute par des guides fixes 71 et 71 A jusqu'à la fermeture définitive de la boîte.

Pendant leur transport par le convoyeur 13 A, les boîtes C2 sont maintenues latéralement par l'engagement de leurs volets d'extrémité avec les plaques de guidage 36 et 37 qui coopèrent avec les roues 38 et 39.

Chaque boîte interposée entre deux palettes successives du convoyeur 13A, telle que C2 sur la fig. 7, est entraînée vers la droite entre des guides 94 et 95 qui rabattent les volets 53,54 et 61, 63 en position fermée. Juste avant la fermeture des volets 53, 54, 61 et 63, les petits volets 59, 60, 65 et le dernier qui n'est pas visible, sont rabattus par des moyens classiques non représentés. Une fois tous les volets rabattus, les languettes de verrouillage 57 et 64 sont engagées dans les ouvertures 58 du panneau 54 et dans les ouvertures correspondantes du panneau 63 par les roues à ergots 14 et 28. Cette opération de fermeture est décrite en détail dans la demande de brevet des E.-U.A. no. 560 956 déposée le 21 mars 1975.

A la lumière de la description précédente, on constate que les difficultés causées par la flexion des boîtes au moment de leur extraction et par les adhérences intempestives des collures sur les panneux opposés sont totalement résolues par le système d'extraction comprenant le bras principal 70, le bras auxiliaire 81 et les éléments associés. La mise en volume amorcée par le dispositif 'extraction est poursuivie par les surfaces de glissement 33 A jusqu'à l'obtention d'une boîte parallélépipé-dique. La boîte est ensuite transférée par le poussoir contre les palettes qui assurent un positionnement précis facilitant le chargement des articles. Cette amélioration du foctionnement de la machine permet s oit d'augmenter sa productivité en restant dans des limites d'usure acceptables, soit de réduire l'usure pour une productivité donnée.

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Claims

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1. Procédé d'extraction et de mise en volume de boîtes de carton ouvertes aux deux bouts et empilées à plat dans un magasin, chaque boîte possédant au moins une ouverture de préhension ménagée dans un panneau, selon lequel on applique à un premier panneau de chaque boîte une force orientée dans la direction du mouvement d'extraction, caractérisé en ce que pratiquement en même temps, on applique à un deuxième panneau qui est en contact face à face avec le premier panneau, une force selon une direction perpendiculaire au plan dudit deuxième panneau et opposée à la première force, à l'aide d'un bras projeté à travers ladite ouverture.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une force transversale par rapport à la direction du mouvement d'extraction est appliquée à la boîte pour faciliter la poursuite de la mise en volume, et en ce qu'une seconde force transversale sensiblement opposée à la première est ultérieurement appliquée à la boîte pour parfaire sa mise en volume.

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REVENDICATIONS

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde force transversale imprime à la boîte dépliée un mouvement en direction d'un poste de chargement.

4. Machine d'emballage pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant un dispositif d'extraction à mouvement oscillant saississant successivement chaque boîte empilée à plat pour la tirer hors du magasin, et des moyens de guidage disposés sur le trajet d'extraction pour entrer en contact avec ime partie de la boîte de manière à provoquer un pivotement de certains de ses panneaux autour de leurs lignes de pliage pour la déplier au moins partiellement, caractérisée en ce que le dispositif d'extraction comprend un bras principal appliquant au premier panneau ladite première force et un bras auxiliaire appliquant ladite deuxième force opposée à la première audit deuxième panneau en contact face à face avec le premier, pour amorcer le dépliage de la boîte.

5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le bras auxiliaire est articulé sur le bras principal et sollicité vers le magasin de façon à appuyer sur le deuxième panneau pendant la partie initiale de la course d'extraction.

6. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le bras principal est oscillant et en ce que le bras auxiliaire est articulé sur une extrémité oscillante du bras principal, et animé d'un mouvement relatif de pivotement autour de son point d'articulation par une tringlerie de manœuvre ayant un rayon d'oscillation différent de celui du bras principal.

7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que le centre d'oscillation de la tringlerie de manœuvre est mobile sur une trajectoire courbe autour du centre d'oscillation du bras principal.

8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que la trajectoire courbe du centre d'oscillation de la tringlerie de manœuvre est définie par une biellette oscillant autour d'un axe confondu avec l'axe d'oscillation du bras principal, la tringlerie de manœuvre étant articulée à l'extrémité libre de ladite biellette.

9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que le mouvement oscillant de la biellette est limité dans un sens par une butée fixe.

10. Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'un élément élastique est interposé entre une partie de la tringlerie de manœuvre et une partie du bras principal pour faire pivoter le bras auxiliaire en direction du bas du magasin pendant la partie initiale de la course d'extraction de la boîte.

11. Application du procédé selon la revendication 1 à des boîtes de carton possédant un joint collé sur un panneau.

Actuellement, les machines d'emballage dans des boîtes de carton comportent un magasin dans lequel les boîtes sont empilées sous forme pliée à plat et d'où elles sont extraites une à une pour être mises en volume et chargées. Cependant, le dépliage et la mise en volume des boîtes posent souvent des problèmes car l'un des panneaux a tendance à adhérer au panneau opposé de la boîte pliée. Les boîtes de carton ont en outre l'inconvénient de manquer de rigidité au moment de l'extraction, ce qui gêne leur dépliage.