EP0655325A2 - Machine à assembler des boîtes en carton - Google Patents

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EP0655325A2 EP94830522A EP94830522A EP0655325A2 EP 0655325 A2 EP0655325 A2 EP 0655325A2 EP 94830522 A EP94830522 A EP 94830522A EP 94830522 A EP94830522 A EP 94830522A EP 0655325 A2 EP0655325 A2 EP 0655325A2
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    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
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    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/006—Controlling; Regulating; Measuring; Improving safety
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/60—Uniting opposed surfaces or edges; Taping
    • B31B50/72—Uniting opposed surfaces or edges; Taping by applying and securing strips or sheets
    • B31B50/722—Uniting opposed surfaces or edges; Taping by applying and securing strips or sheets on already formed boxes
    • B31B50/724—Applying tapes on the corners of set-up boxes, e.g. involving setting-up

Definitions

  • the present invention relates to a quadrangular assembly machine for the manufacture of hollow cardboard manufactured products, especially boxes.
  • the main purpose of the present invention is to eliminate the aforementioned disadvantages. This result has been achieved, in accordance with the invention, by adopting the idea of making a machine having the characteristics described in the characterizing part of claim 1. Other means of realization are the subject of the dependent claims.
  • the advantages which derive from the present invention consist essentially in the fact that it is possible to simplify the control system of the organs intended for the treatment of the boxes in formation, and to adapt it according to the program to the production requirements as and when required. are presented in relation to the format of the boxes that one wishes to obtain; that it is possible to obtain greater production, more flexible and of better quality compared to traditional machines, with any suitable type of carton and format of the box to be produced; that a machine according to the invention is easy and reliable to manufacture even after a long period of operation.
  • FIG. 1 schematically represents the plan view of a quadrangular sewing machine for the formation of cardboard boxes according to the invention
  • - Fig. 2 schematically represents the front view of the machine of FIG. 1
  • - Fig. 3 schematically represents the side view of the machine of FIG. 1.
  • the belt of said carriage (6) is associated with a corresponding producing cylinder (20) whose rod is connected to the same to achieve the correct tension in relation to the length of the effective stroke of the carriage ( 6).
  • the effective stroke of said carriage (6) is adjusted either with the manual use of a traditional handle (19) or by means of an automatic system constituted by a ball screw, which is controlled by a correspondent electric motor with encoder and slaved to the central unit with microprocessors, and passing in a corresponding nut solidair to the mobile part of the trolley (6).
  • said means for driving the operating heads (10) comprise a producing cylinder (11) for each head (10), which is controlled by said central unit to allow training, on command, with a variable length stroke according to program and in relation to the size of the sewing box, from and to the corners of the latter.
  • the means for driving said form-carrying rod comprise a fixed body (9) inside which is housed a belt (90) actuated by a corresponding motor (8) and connected to the form-carrying rod flange-shaped element (92): the form-carrying rod being provided with linear elements (93) for sliding guide on ball trolleys (92), and said electric motor (8) being of the brushless type and slaved to said central unit with microprocessors, to obtain, on command, according to program, the drive of the form (7) from and towards the working surface of the four operating heads (10) which provide for the sewing of the box with the heat-sealing tape (12), and with a variable length and speed stroke in relation to the size of the sewing box. Since the stroke of the form rod varies according to the program, boxes can be sewn of any height.
  • said form rod is made of light extruded alloy.
  • four electric motors (16,17) are used, slaved to said central unit.
  • two (16) are connected, for example with worms and corresponding nuts, to the base of each operating head (10), so as to cause them, to control programmed in relation to the format of the sheet (1), the drive in the longitudinal direction of the machine.
  • the other two motors (17) are connected, for example in the same way, to the base of each operating head (10), so as to cause it, with programmed control in relation to the format of the sheet (1), the drive in the transverse direction of the machine.
  • the position of the operating heads (10) is adjusted automatically, according to the program of said central unit, either in the direction of the width than in the length of the boxes to be formed.
  • An electro-brake (21) is also provided to obtain the immediate stopping of the form-holder rod, and thus to prevent its spontaneous entrainment, in the event of an unforeseen electrical power cut or other functional anomalies. .
  • the operation of the described machine is as follows. Once the operator has placed the stack of chamfered cartons (1) on the panels (2), it comes brought to a useful level to allow the intervention of the suction cups (3) which suck a sheet and they insert into the drag rollers (100). At this stage, the sheet, dragged by means of the carriage (6), comes brought into position underlying the form (7), which is completely lowered, at the control of the motor (8), until placed with the own lower base in correspondence of the central portion of the leaf, that is to say of the internal base of the box to be formed.
  • the reversal of the above-mentioned motor (8) is controlled and the box is moved away from the form (7) by means of traditional flat springs (14) or by means of a pneumatic piston (120) whose rod is passing inside the above-mentioned rod and with the end intended to act on the bottom of the box to move it away from the form (7), so that the finished product spontaneously falls on a conveyor belt (15) under -which provides for its definitive distance from the machine.

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Abstract

Machine à coudre quadrangulaire pour la fabrication de produits manufacturés creux en carton, spécialemente boîtes, à partir d'une feuille en carton, comprenante des moyens pour alimenter la machine avec ladite feuille (1), une forme (7) supportée par une correspondante tige porteforme, quatre têtes opératrices angulaires (10) avec des correspondants moyens d'entraînement horizontal centripète pour presser et couper un ruban thermosoudant (12) à haute température, des moyens pour l'entraînement de ladite forme (7), des moyens pour le réglage desdits moyens d'alimentation en relation au format de la feuille alimentée par eux, une unité centrale à microprocesseurs programmable pour la commande des précités moyens d'entraînement, d'alimentation et de réglage, dont lesdits moyens pour alimenter la machine avec les feuilles (1) comprennent un panneau horizontal (2) asservi à un mouvement vertical et un chariot (6) à structure télescopique, dont lesdits moyens d'entraînement comprennent un cylindre réalisateur (11) pour chaque tête (10) à mouvementer et dont lesdits moyens de réglage de changement de format comprennent plusieurs moteurs électriques (16,17) asservis à ladite unité centrale.

Description

  • La presente invention concerne une machine à assembler quadrangulaire pour la fabrication de produits manufacturés creux en carton, spécialement boîtes.
  • Il est connu que, dans la fabrication des boîtes en carton, les machines dénommées "à coudre" quadrangulaires sont utilisées pour former les boîtes, à partir du carton découpé à l'emporte-pièce et rainé, et pour les coudre en correspondance des quattre coins au moyen d'un ruban thermosoudant à haute température. Pendant ladite phase de couture, la boîte en formation est placée entre une forme, qui resulte interne à la boîte, et un élément en forme de pince, qui agit sur la boîte, de l'extérieur, de manière à la presser sur la forme jusqu'à ce qu'il se verifie une adhésion maximale de la boîte à la forme. Les organes opérationnels de ces machines déjà connues sont asservis à un système de cames et arbres de distribution pilotés par un seul motoréducteur pour en obtenir l'entraînement, de manière que à chaque tour de l'arbre de distribution portant les cames correspond le traitement complet d'une boîte. Le réglage des parties interessées au changement de format des boîte est essentiellement de type mecanique, étant prevu l'aide de volants actionés manuellement par l'opérateur.
  • Mais la complexité du système mecanique de commande des organes opérationnels de ces machines à coudre déjà connues les rend de fabrication complexe et inadéquates aux nouvelles exigeances de production, même pour ce qu'il concerne le réglage des parties de la machine interessée au changement des formats.
  • Le but principal de la presente invention est celui d'éliminer les incovenients précités.
    A ce resultat on est parvenus, conformément à l'invention, en adoptand l'idée de réaliser une machine ayante les caracteristiques décrites dans la partie caracterisante de la revendication 1. D'autres moyens de réalisation sont l'objet des revendications dependantes.
  • Les avantages qui derivent de la presente invention consistent essentiellement en ce qu'il est possible de simplifier le système de commande des organes destinés au traitement des boîtes en formation, et l'adapter selon le programme aux exigeances de production que au fure et à mesure se presentent en relation au format des boîtes qu'on veut obtenir; qu'il est possible d'obtenir une plus grande production, plus flexible et d'une qualité meilleure par rapport aux machines traditionnelles, avec n'importe quel type adapté de carton et format de la boîte à réaliser; qu'une machine conformément à l'invention est de fabrication facile et fiable même après une longue periode de fonctionnement.
  • Ces avantages et caractéristiques de l'invention ainsi que d'autres seront plus et mieux compris de chaque homme du métier à la lumière de la description qui va suivre et à l'aide des dessins annexés donnés à titre d'exemplification pratique de l'invention, mais à ne pas considérer dans le sens limitatif, où - la Fig. 1 représente schématiquement la vue en plan d'une machine à coudre quadrangulaire pour la formation de boîtes en carton conformément à l'invention; - la Fig. 2 représente schématiquement la vue de front de la machine de la Fig. 1; - la Fig. 3 représente schématiquement la vue latérale de la machine de la Fig.1.
  • Réduite à sa structure essentielle et on se référant aux figures des dessins annexés, une machine à coudre quadrangulaire pour la formation des boîtes en carton à partir d'une feuille en carton (1) opportunement découpé à l'emporte-pièce et rainé, conformément à l'invention comprenante des moyens pour alimenter la machine avec ladite feuille (1), une forme (7) supportée par une correspondante tige ainsi applée porteforme et destinée à être positionnée à l'intérieur de la boîte en formation, quatre têtes opératrices angulaires (10) avec des correspondantes moyens d'entraînement pour presser et couper un ruban thermosoudant (12) à haute température apte à coudre, c'est-à-dire unir les coins de la boîte à former, des moyens pour l'entraînement de ladite forme (7), des moyens pour le réglage desdits moyens d'alimentation en relation au format de la feuille alimentée par eux, une unité centrale à microprocesseurs programmable - pour simplification ne pas representée sur les figures des dessins annexés - pour la commande des précités moyens d'entraînement, d'alimentation et de réglage.
  • Conformément à l'invention, avantageusement et on se référant aux figures des dessins annexés, lesdits moyens pour l'alimentation de la machine avec les feuilles (1) en carton à façonnées comprennent:
    • un panneau horizontal (2) de support des feuilles en carton (1) chanfreinées, lequel est verticalement mobile, à commande, selon le programme, au moyen d'un système à chaînes latérales ou autre système mecanique equivalent au moyen d'un correspondant moteur électrique (200) asservi à ladite unité centrale, le long d'une direction horizontale de et vers un groupe de ventouses (3), lesquelles sont destinées à réaliser le prélevement de chaque feuille à façonner et supportées par une barre horizontale réliée à un système à leviers (4) actionée par un cylindre réalisateur (5) pour permettre d'introduir une feuille (1) ainsi prélevée entre deux correspondants rouleaux d'entraînement opposés (100);
    • un chariot (6) à structure télescopique, qui est actioné au moyen d'une correspondante courroie centrale par un correspondant moteur électrique (18) asservi à ladite unité centrale, pour faciliter l'avancement de la feuille (1) ainsi prélevée, jusqu'à un point d'arrêt prédeterminé, avec une course variable selon le programme en relation à son format, de manière à disposer la feuille (1) en position sous-jacente à la forme (7) pour permettre la couture par les têtes opératrices (10).
  • Avantageusement, conformément à l'invention, la courroie dudit chariot (6) est associée à un correspondant cylindre réalisateur (20) dont la tige est réliée à la même pour réaliser la correcte tension en relation à la longuer de la course effective du chariot (6).
    Le réglage de la course effective dudit chariot (6), se réalise ou avec l'utilisation manuelle d'une poignée traditionnelle (19) ou bien au moyen d'un système automatique constitué par une vis à billes, laquelle est controlée par un correspondant moteur électrique avec encoder et asservi à l'unité centrale à microprocesseurs, et passant dans un correspondant écrou solidair à la partie mobile du chariot (6).
  • Avantageusement, conformément à l'invention et en référence à la figure 1 des dessins annexés, lesdits moyens d'entraînement des têtes opératrices (10) comprennent un cylindre réalisateur (11) pour chaque tête (10), lequel est asservi à ladite unité centrale pour en permettre l'entraînement, à commande, avec une course de longuer variable selon programme et en relation au format de la boîte à coudre, de et vers les coins de cette dernière.
  • Avantageusement, conformément à l'invention et en référence à la Fig. 2 des dessins annexés, les moyens d'entraînement de ladite tige porteforme comprennent un corps fixe (9) à l'intérieur du quel est logée une courroie (90) actionée par un moteur correspondant (8) et réliée à la tige porteforme avec un élément en forme de bride (92): la tige porteforme étant pourvue d'éléments linéaires (93) de guidage coulissants sur chariots à billes (92), et ledit moteur électrique (8) étant du type sans balais et asservi à ladite unité centrale à microprocesseurs, pour obtenir à commande, selon programme, l'entraînement de la forme (7) de et vers la surface de travail des quatre têtes opératrices (10) qui pourvoient à la couture de la boîte avec le ruban thermosoudant (12), et avec une course de longuer et vitesse variables en relation au format de la boîte à coudre. Puisque la course de la tige porteforme est variable selon le programme, on peuvent être cousues boîtes de n'importe quelle hauteur.
  • Avantageusement, conformément à l'invention, ladite tige porteforme est en alliage leger extru.
    Avantageusement, conformément à l'invention et en référence à la Fig. 1 des dessins annexés, pour les réglages de changement de format on utilise quatre moteurs électriques (16,17) asservis à ladite unité centrale. De ces moteurs, deux (16) sont réliés, par exemple avec des vis sans fin et correspondantes écrous, à la base de chaque tête opératrice (10), de manière à en provoquer, à commande programmée en rélation au format de la feuille (1), l'entraînement dans le sens longitudinal de la machine. Les autres deux moteurs (17) sont rélié, par exemple de la même manière, à la base de chaque tête opératrice (10), de manière à en provoquer, à commande programmée en rélation au format de la feuille (1), l'entraînement dans le sens transversal de la machine.
    Ainsi, on règle, de manière automatique, selon le programme de ladite unité centrale, la position des têtes opératrices (10) soit dans le sens de la largeur que de la longuer des boîtes à former.
    Il est aussi prevu un électro-frein (21) pour obtenir l'arrêt immédiat de la tige porteforme, et ainsi en empêcher l'entraînement spontané, dans le cas d'une coupure d'énergie électrique imprévue ou bien d'autres anomalies fonctionnelles.
  • Le fonctionement de la machine décrite est le suivant.
    Une fois que l'opérateur a placé la pile de cartons chanfreinés (1) sur le panneaux (2), celle-ci vient portée à un niveu utile pour permettre l'intervention des ventouses (3) lesquelles aspirent une feuille et ils l'inserent dans les rouleaux de traînement (100). A ce stade, la feuille, traînée au moyen du chariot (6), viens portée en position sous-jacente à la forme (7), la quelle se baisse completaiment, à commande du moteur (8), jusqu'à se placer avec la propre base inférieure en correpsondance de la portion centrale de la feuille, c'est-à-dire de la base interne de la boîte à former. A ce stade interviennent les quatre têtes opératrices (10), entraînées au moyens des respectifs cylindres (11), lesquelles alimentent, pressent et coupent le ruban thermosoudant (12) arrétant et formant les coins de la boîte (13). A ce stade, on commande l'inversion du précité moteur (8) et la boîte est éloignée de la forme (7) au moyens de ressorts plats (14) traditionaux ou au moyen d'un piston pneumatique (120) dont la tige est passante à l'intérieur de la précité tige porteforme et avec l'extremité destinée à agir sur le fond de la boîte pour l'éloigner de la forme (7), ainsi que le produit fini tombe spontanément sur un ruban transporteur (15) sous-jacente lequel pourvoi à son éloignement definitif de la machine.

Claims (13)

1) Machine à coudre quadrangulaire pour la fabrication de produits manufacturés creux en carton, spécialement boîtes, à partir d'une feuille en carton (1) opportunement découpé à l'emporte pièce et rainé, comprenante des moyens pour alimenter la machine avec ladite feuille (1), une forme (7) supportée par une correspondante tige porteforme et destinée à être placée à l'intérieur de la boîte pendant sa formation, quatre têtes opératrices angulaires (10) avec des correspodants moyens d'entraînement horizontal centripète pour presser et couper un ruban thermosoudant (12) à haute température apte à coudre, c'est-à-dire unir, les coins de la boîte à former, des moyens pour l'entraînement de ladite forme (7), des moyens pour le réglage desdits moyens d'alimentation en relation au format de la feuille alimentée par eux, une unité centrale à microprocesseurs programmable pour la commande des précités moyens d'entraînement, d'alimentation et de réglage, caracterisée en ce que lesdits moyens pour alimenter la machine avec les feuilles (1) en carton à façonner comprennent un panneau horizontal (2) de support des feuilles en carton (1) chanfreinées, asservi à un mouvement vertical entre une position de repos inférieure et un plan supérieur de charge des feuilles (1) et un chariot (6) à structure télescopique pour l'avancement des feuilles (1) ainsi alimenté de manière à les placer en position sous-jacente à la forme (7) pour en permettre la couture successive au moyen des têtes opératrices (10), en ce que lesdits moyens d'entraînement comprennent un cylindre réalisateur (11) pour chaque tête (10) à mouvementer et en ce que lesdits moyens de réglage de changement de format comprennent plusieurs moteurs électriques (16,17) asservis à ladite unité centrale et réliés à la base de chaque tête opératrice (10).
2) Machine selon la revendication 1 caracterisée en ce que ledit panneau (2) est entraîné au moyen d'un correspondant moteur électrique (200) asservi à ladite unité centrale, de manière à transférer chaque feuille (1) à façonner en position sous-jacente et opposée aux moyens à ventouse (3) aptes à réaliser le prélevement et la retenue, pour un temps prédeterminé, de la feuille (1).
3) Machine selon la revendication 2 caracterisée en ce que lesdites ventouses (3) sont supportées par une barre horizontale réliée à un sytème à levier (4) actioné par un cylindre réalisateur (5) pour permettre l'introduction de chaque feuille (1) entre deux correspondants rouleaux d'entraînement opposés (100).
4) Machine selon la revendication 1 caracterisée en ce que ledit chariot (6) est actioné au moyen d'une corroie centrale asservie à un correspondant moteur électrique (18) lequel est commandé par ladite unité centrale, de manière à faciliter l'avancement de la feuille (1), jusqu'au stade d'arrêt prédeterminé, avec une course variable selon le programme en relation à son format, et de manière à placer la feuille (1) en position sous-jacente à la forme (7) pour en permettre la couture successive par les têtes opératrices (10).
5) Machine selon la revendication 4 caracterisée en ce que la courroie dudit chariot (6) est associée à un correspondant cylindre réalisateur (20) dont la tige est réliée à la même pour en réaliser la correcte tension en relation à la longuer de la course effective du chariot (6).
6) Machine selon la revendication 1 caracterisée en ce qu'elle comprend des moyens pour régler la course opératrice dudit chariot (6).
7) Machine selon la revendication 6 caracterisée en ce que lesdits moyens de réglage comprennent une vis à billes, laquelle est controllée par un correspondant moteur électrique avec encoder et asservi à l'unité centrale, et passant dans un correspondant écrou solidair à la partie mobile du chariot (6).
8) Machine selon la revendication 1 caracterisée en ce que les moyens d'entraînement de ladite tige porteforme comprennent un corps creux fixe vertical (9) à l'intérieur du quel est logée une courroie (90) fermée à anneau, actionée par un correspondant moteur (8) et réliée à la tige porteforme avec un élément à bride (92): la tige porteforme étant pourvue d'éléments lineaires (93) de guidage coulissants sur chariot à billes (92) et ledit moteur électrique (8) étant du type sans balais et asservi à ladite unité centrale à microprocessuers, pour obtenir à commande, selon le programme, l'entraînement de la forme (7) de et vers la surface de travail des quatre têtes opératrices (10) qui pourvoient à la couture de la boîte avec le ruban thermosoudant (12), et avec une course de longuer et vitesse variables en relation au format de la boîte à coudre.
9) Machine selon la revendication 1 caracterisée en ce que ladite tige porteforme est en alliage leger extru.
10) Machine selon la revendication 1 caracterisée en ce qu'elle comprend quatre moteurs électriques (16,17) asservi à ladite unité centrale, dont deux (16) sont réliés, avec des vis sans fin et les correspondants écrus, à la base des correspondantes têtes opératrices (10), de manière à en provoquer, à commande programmée en relation au format de la feuille (1), le mouvement dans le sens longitudinal de la machine, et les autres deux moteurs (17) sont réliés, de la même manière, à la base de deux autres têtes opératrices (10), de manière à en provoquer, à commande programmée en relation au format de la feuille (1), le mouvement dans le sens transversl de la machine.
11) Machine selon la revendication 1 caracterisée en ce qu'elle comprend un électro-frein (21) pour obtenir l'arrêt immédiat de la tige porteforme, et ainsi en empêcher le mouvement spontané, dans le cas de coupure d'énergie électrique ou bien pour d'autres anomalies fonctionnelles.
12) Machine selon la revendication 1 caracterisée en ce que ladite tige portaforme est cave.
13 Machine selon les revendications 1 et 12 caracterisée en ce qu'elle comprend des moyens pour l'extraction de la boîte cousue de la forme (7), avec un cylindre réalisateur (120) dont la tige est passante à l'intérieur de ladite tige porteforme.
EP94830522A 1993-11-05 1994-10-31 Machine à assembler des boîtes en carton Expired - Lifetime EP0655325B1 (fr)

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