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Procédé et machine pour la mise à hauteur d'une caisse.
La présente invention est relative à un procédé et une machine pour la
mise à hauteur de caisses en carton, carton ondulé ou en matière en feuilles
analogue, présentant une section carrée ou rectangulaire, par exemple pour
l'expédition de marchandises et articles divers.
Le domaine technique de l'invention est celui des machines de
conditionnement, de découpe, de fabrication ou de fermeture d'emballages ou de
fabrication et mise en oeuvre de matériaux de calage pour de tels emballages.
La présente invention est plus particulièrement relative à la mise à hauteur
de caisses utilisées pour la préparation de commandes mono ou multi-articles
et
plus généralement de caisses dont le contenu a un volume variable d'une caisse
à l'autre.
On sait que les caisses de ce type sont formées par des machines à partir
d'un flan de matière en feuille pliable comportant différents volets et rabats
assemblés par collage ou par ruban adhésif.
On connaît des caisses qui, après formage, sont composées de cinq
parois, soit un fond de forme carrée ou rectangulaire et une ceinture composée
de quatre parois latérales. Les caisses connues de ce type sont dites "demi-
caisses américaines", "barquettes" ou "caisses cloche". Ces caisses sont,
après
remplissage, fermées par un couvercle. On connaît des couvercles qui
possèdent quatre volets qui sont rabattus et collés sur les côtés de la
caisse. On
connaît également des couvercles dont les différents volets sont préalablement
mis en forme par emboîtement ou par collage; ces couvercles sont insérés sur
le
dessus de la caisse et solidarisés à la caisse par collage, agrafage ou par un
lien
métallique ou plastique.
On connaît des caisses qui, après formage, sont composées de cinq
parois, comme les caisses précédemment décrites, et de quatre volets
supérieurs. Chacun de ces volets est relié à l'une des parois latérales de la
caisse par une ligne de pliage. Les caisses connues de ce type sont dites
"caisses américaines". Ces caisses sont, après remplissage, fermées par repli
des quatre volets supérieurs qui sont maintenus en position par collage,
agrafage ou par un lien métallique ou plastique.
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Les caisses décrites ont pour caractéristique d'offrir un volume constant
après fabrication et fermeture.
Plusieurs moyens sont employés par les utilisateurs ou intégrés aux
machines de formage ou de fermeture de caisses, pour caler les différents
objets
dont le nombre et le volume unitaire varient d'une caisse à l'autre.
On connaît les films en plastique thermorétractable dont une ou plusieurs
feuilles sont solidarisées avec le fond ou les parois latérales de la caisse
pendant
son formage. Après remplissage de la caisse, ces films sont rabattus sur la
pile
d'objets puis rétractés par passage dans un tunnel chauffant.
On connaît les particules en polystyrène qui sont répandues à l'intérieur de
la caisse après remplissage, pour combler le volume inutilisé.
On connaît les poches en plastique gonflables qui sont disposées à
l'intérieur des caisses pour combler ce volume inutilisé.
On connaît les copeaux ou les feuilles de papier ou de carton qui sont, sous
diverses formes, disposés à l'intérieur des caisses pour combler le volume
inutilisé.
On connaît les feuilles de calage munies de rabats, qui sont introduites dans
la caisse au contact de la pile d'objets, puis dont les rabats sont fixés
contre les
faces internes des parois latérales de la caisse afin d'assurer le calage des
objets.
De tels processus de fabrication présentent de nombreux inconvénients. En
effet:
- les moyens de calage sont souvent onéreux;
- les moyens de calage, sauf lorsqu'ils sont fabriqués avec le même matériau
que l'emballage lui-même, doivent être nécessairement désolidarisés de
l'emballage en carton avant collecte et recyclage éventuel des déchets
correspondants; d'autre part, les matériaux utilisés sont, le plus souvent,
difficilement recyclables; cette collecte et ce recyclage sont donc des
opérations
complexes et très onéreuses;
- leur mise en oeuvre est difficile et nécessite, soit des machines
automatisées complexes, soit un grand nombre d'heures de main d'ceuvre; le
coût de ces opérations est donc élevé;
- le volume expédié, qui est égal au volume de la caisse fabriquée, est, le
plus souvent, très largement supérieur au volume utile, qui est égal au volume
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des objets disposés à l'intérieur de la caisse; il en résulte une augmentation
des
coûts de transport desdites caisses.
On connaît également le procédé qui consiste à découper la partie haute des
caisses, située au dessus de la pile d'objets, de manière à réduire la hauteur
de
la caisse à la hauteur utile et à caler les objets par la pose du couvercle de
fermeture au plus près du sommet de cette pile d'objets.
Ce procédé présente également des inconvénients :
- la découpe de la caisse est une opération délicate qui suppose la mise en
oeuvre d'outils coupants dangereux;
- l'élimination automatique de la partie haute coupée de la caisse est une
opération difficile qui génère par ailleurs un important volume de déchets qui
doivent être collectés et évacués;
- l'automatisation de ce procédé nécessite donc la réalisation de machines
complexes.
Le problème posé consiste par conséquent à procurer un moyen de calage
des objets à l'intérieur de caisses utilisées pour l'emballage et l'expédition
de
colis dont le volume utile est variable, et à réduire le volume de ces caisses
au
plus près de ce volume utile, sans l'apport d'un quelconque matériau de
calage,
ni enlèvement d'une partie de matière de cette caisse, ni réalisation d'une
quelconque découpe de cette caisse.
La solution au problème posé consiste à procurer un procédé pour réaliser la
mise à hauteur d'une caisse d'un matériau pliable, composée d'un fond et d'au
moins quatre parois latérales, en repliant les parties hautes desdites parois
latérales de ladite caisse sur le sommet de la pile d'objets disposés dans
cette
dernière.
Le procédé employé pour réaliser la mise à hauteur de ladite caisse est
remarquable en ce que:
- après avoir placé le fond de la caisse dans un plan sensiblement horizontal,
on réalise sur chacune desdites parois latérales un ramage (ou rainurage)
horizontal, à une altitude sensiblement égale à celle du sommet de ladite pile
d'objets;
- on réalise dans chacun des angles de la caisse au moins un ramage (ou
rainurage) oblique dont une extrémité se situe au niveau de l'intersection
entre
deux desdits ramages horizontaux et l'autre extrémité se situe au niveau de
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l'arête supérieure de l'une des parois latérales, de telle manière que ledit
ramage
oblique forme un angle sensiblement égal à 450 avec le plan horizontal dans
lequel se trouve placé le fond de ladite caisse ;
- on replie la partie haute de chacune desdites parois latérales vers le
centre
de la caisse, autour dudit ramage horizontal, d'un angle sensiblement égal à
900
,
et on replie simultanément, les uns sur les autres, les différents volets,
séparés
par lesdits ramages obliques, qui composent les parties hautes de ces parois
latérales, autour desdits ramages obliques et d'un angle sensiblement égal à
180 , de manière à amener lesdites parties hautes desdites parois latérales
dans
un plan sensiblement horizontal.
Dans un mode de mise en oeuvre avantageux du procédé de l'invention,
chacun desdits ramages horizontaux est obtenu par la mise en place d'un
mandrin à l'intérieur de ladite caisse, lequel mandrin possède une arête
horizontale acérée qui est positionnée contre la face interne de la paroi
latérale
au niveau de la ligne de ramage à réaliser, et par l'action d'un galet qui est
appliqué et pressé contre la face externe de cette paroi latérale et déplacé
le
long de cette arête, en écrasant ladite paroi latérale contre ladite arête.
Avantageusement, chacun desdits ramages ou rainures obliques est obtenu
par la mise en place d'un mandrin à l'intérieur de ladite caisse, lequel
mandrin
possède une enclume qui est positionnée contre la face interne de la paroi
latérale au niveau de la ligne de ramage à réaliser, et par l'action d'un
outil
possédant une arête acérée, qui est appliqué et pressé contre la face externe
de
cette paroi latérale de telle manière que ledit outil réalise ledit ramage
oblique, en
écrasant ladite paroi latérale contre ladite enclume.
Dans un mode de mise en oeuvre avantageux, ledit mandrin est fixe et
l'altitude desdits galets et desdits outils est fixe et le positionnement
vertical de
ladite caisse par rapport auxdits mandrin, galets et outils, de telle manière
que
lesdits ramages horizontaux ou rainures horizontales soient réalisés à une
altitude sensiblement égale à celle du sommet de ladite pile d'objets, est
obtenu
par l'introduction de ladite caisse autour dudit mandrin, générée par le
mouvement vertical ascendant d'un ascenseur supportant ladite caisse.
Avantageusement, après la réalisation desdits ramages horizontaux et
desdits ramages obliques, on exerce tout d'abord un effort horizontal sur les
parties hautes desdites parois latérales qui sont munies de ramages obliques,
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afin d'assurer leur repliement partiel vers le centre de la caisse, lequel
repliement
entraîne simultanément le repliement partiel des parties hautes des parois
latérales non munies de ramages obliques qui leur sont contiguës, puis on
exerce un effort vertical dirigé vers le bas sur les parties hautes desdites
parois
5 latérales,
jusqu'à leur repliement complet, de manière à les amener dans le plan
horizontal situé sensiblement au niveau du sommet de la pile d'objets.
De ces opérations, il résulte, d'une part, que la hauteur de la caisse a été
réduite à la hauteur utile correspondant à la hauteur de la pile d'objets
préalablement disposés dans la caisse et que le volume de la caisse a été
réduit
à un volume proche du volume utile correspondant au volume des objets
préalablement disposés dans ladite caisse.
Il résulte, d'autre part, que le calage des objets disposés dans la caisse
peut
être aisément réalisé par la pose d'un couvercle au plus près du sommet de la
pile d'objets et par la présence, entre les objets et le couvercle, des
différents
volets repliés des parties hautes des parois latérales de ladite caisse.
Ainsi, grâce au procédé de l'invention, les objets disposés à l'intérieur de
la
caisse sont parfaitement calés et le volume de la caisse est réduit, ce qui
diminue
les coûts d'expédition de ladite caisse, sans l'apport d'un quelconque
matériau de
calage autre que la caisse elle-même, ni enlèvement d'une partie de matière de
cette caisse, ni réalisation d'une quelconque découpe de cette caisse. La mise
en uvre du procédé de l'invention ne génère aucune chute de carton, de sorte
qu'aucune opération de récupération, stockage et élimination de déchets n'est
nécessaire lors du processus de remplissage, mise à hauteur et fermeture de
caisses.
La présente invention concerne, de plus, une machine pour réaliser la mise à
hauteur d'une caisse composée d'un fond et d'au moins quatre parois latérales,
en repliant les parties hautes desdites parois latérales de la caisse sur le
sommet
de la pile d'objets préalablement disposés dans ladite caisse.
Ladite machine est remarquable en ce qu'elle comporte :
- des moyens pour réaliser sur chacune desdites parois latérales un ramage
(ou rainurage) horizontal, à une altitude sensiblement égale à celle du sommet
de ladite pile d'objets;
- des moyens pour réaliser dans chacun des angles de ladite caisse au
moins un ramage (ou rainurage) oblique dont une extrémité se situe au niveau
de
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l'intersection entre deux desdits ramages horizontaux et l'autre extrémité se
situe
au niveau de l'arête supérieure de l'une des parois latérales, de telle
manière que
ledit ramage forme un angle sensiblement égal à 450 avec le plan horizontal;
- des moyens pour replier la partie haute de chacune desdites parois
latérales vers le centre de la caisse, autour dudit ramage horizontal et pour
replier simultanément, les uns sur les autres, les différents volets qui
composent
les parties hautes de ces parois latérales, autour desdits ramages obliques,
de
manière à amener lesdites parties hautes desdites parois latérales dans un
plan
sensiblement horizontal.
Dans un mode de réalisation avantageux, ladite machine comporte un
mandrin fixe et un ascenseur disposé au-dessous dudit mandrin et destiné à
introduire ladite caisse autour de ce dernier.
Avantageusement, la machine comporte, pour chacun desdits ramages
horizontaux à réaliser, une arête horizontale acérée, fixée en partie basse
dudit
mandrin, et un galet mobile pouvant se déplacer le long de ladite arête en
écrasant ladite paroi latérale contre ladite arête.
Avantageusement, ladite machine comporte également, pour chacun desdits
ramages obliques à réaliser, une enclume fixée sur le côté dudit mandrin et un
outil possédant une arête acérée et pouvant se déplacer vers ladite enclume en
écrasant ladite paroi latérale contre ladite enclume.
Selon un mode de réalisation avantageux, ledit ascenseur comporte une
plaque de base ou plaque inférieure et une plaque secondaire ou plaque
supérieure sur laquelle repose la caisse, laquelle plaque supérieure est
mobile
par rapport à ladite plaque inférieure, de telle manière que, lors du
mouvement
vertical ascendant de l'ascenseur, la caisse et la plaque supérieure
s'immobilisent lorsque le sommet de ladite pile d'objets logés dans la caisse
vient
au contact de la face inférieure dudit mandrin, et le mouvement de la plaque
inférieure peut se poursuivre avec une amplitude prédéterminée (et
indépendante du niveau de remplissage de la caisse), grâce au mouvement
relatif de ladite plaque supérieure par rapport à ladite plaque inférieure.
Avantageusement, ladite machine comporte également une matrice et un
deuxième ascenseur disposé au-dessous de cette matrice et destiné à
introduire,
par un mouvement vertical ascendant, ladite caisse dans ladite matrice, afin
de
réaliser le repliement des parties hautes des parois latérales de la caisse,
de
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manière à les amener dans le plan horizontal situé sensiblement au niveau du
sommet de la pile d'objets.
Avantageusement, ladite matrice comporte au moins un déviateur, lequel
exerce, au début du mouvement d'introduction de ladite caisse dans ladite
matrice, un effort à composante horizontale sur les parties hautes des parois
latérales qui sont munies de ramages obliques, afin d'assurer leur repliement
partiel vers le centre de la caisse, et ladite matrice comporte également au
moins
un presseur, lequel exerce, à la fin du mouvement d'introduction de ladite
caisse
dans ladite matrice, un effort vertical sur les parties hautes des parois
latérales
qui ne possèdent pas de ramage oblique, afin d'assurer le complet repliement
des parties hautes de toutes les parois latérales, de manière à les amener
dans
le plan horizontal situé sensiblement au niveau du sommet de la pile d'objets.
Avantageusement, ce deuxième ascenseur comporte également une plaque
de base ou plaque inférieure et une plaque secondaire ou plaque supérieure sur
laquelle repose la caisse, avant repliement de ses parties supérieures,
laquelle
plaque supérieure est mobile par rapport à ladite plaque inférieure, de telle
manière que, lors du mouvement vertical ascendant de l'ascenseur, la caisse et
la plaque supérieure s'immobilisent lorsque le repliement des parties hautes
de
toutes les parois latérales est complètement achevé, et le mouvement de la
plaque inférieure peut se poursuivre avec une amplitude prédéterminée (et
indépendante du niveau de remplissage de la caisse), grâce au mouvement
relatif de ladite plaque supérieure par rapport à ladite plaque inférieure.
Dans un mode de réalisation avantageux, ladite machine comporte
également des moyens pour déposer sur la face externe de certains volets qui
composent les parties hautes des parois latérales qui sont munies de ramages
obliques, des points ou cordons de colle, lesquels permettent de solidariser
lesdits volets entre eux après repliement desdits volets les uns sur les
autres et
de maintenir ainsi dans un plan sensiblement horizontal les parties hautes de
toutes des parois latérales de la caisse après leur complet repliement, en
dépit
de l'élasticité du matériau pliable utilisé pour fabriquer la caisse.
Les avantages procurés par l'invention seront mieux compris au travers de la
description suivante qui se réfère aux dessins annexés, qui illustrent, sans
aucun
caractère limitatif, un mode particulier de mise en oeuvre du procédé et de
réalisation d'une machine selon l'invention.
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La figure 1 est une vue isométrique d'une caisse vide utilisable pour la mise
en oeuvre du procédé et de la machine selon l'invention.
La figure 2 est une vue isométrique avec écorché, d'une caisse du même
type, remplie avec un certain nombre d'objets de formes et de dimensions
variées.
La figure 3 est une vue isométrique d'une partie de la machine selon
l'invention.
La figure 4 est également une vue isométrique de la caisse et d'une partie de
la machine selon l'invention.
La figure 5 est également une vue isométrique avec écorché, de la caisse et
d'une autre partie de la machine selon l'invention.
Les figures 6 à 17 sont des vues isométriques de la caisse et de la machine
selon l'invention à douzes étapes successives du cycle de fonctionnement.
La figure 18 est une vue isométrique de la caisse après réalisation des
premières étapes du cycle de fonctionnement de la machine.
La figure 19 est une vue isométrique de la caisse après réalisation d'autres
étapes du cycle de fonctionnement de la machine.
La figure 20 est une vue isométrique de la caisse après réalisation du cycle
de fonctionnement complet de la machine.
Dans l'exposé qui suit, on utilise des mots tels qu"horizontal",
"horizontaux",
"vertical", "verticaux", "supérieure", "inférieure" en considérant la position
et les
déplacements optimaux des caisses durant les différentes phases du procédé de
mise à hauteur de celles-ci ; on souligne cependant que ces mots n'ont aucun
caractère limitatif, ces déplacements pouvant s'effectuer dans des directions
proches de l'horizontale et/ou de la verticale.
La figure 1 montre la caisse 1 utilisée par la machine selon l'invention.
Ladite
caisse 1 est composée d'un fond le et d'au moins 4 parois latérales la, lb, lc
et
Id. Selon l'exemple illustré, le fond a une forme rectangulaire, de sorte que
la
caisse a la forme d'un parallélépipède rectangle. On souligne que le fond
pourrait
avoir une forme carrée ou sensiblement rectangulaire ou carrée, par exemple
une forme générale carrée ou rectangulaire avec angles coupés.
Comme indiqué, cette caisse 1 peut être exécutée en carton ondulé, carton
compact ou en tout autre matériau en feuille pliable équivalent.
La figure 2 montre la caisse 1, composée du fond le et des parois latérales
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la, lb, 1 c et Id, dans laquelle ont été introduits un certain nombre d'objets
2, 3,
4, 5 et 6 de formes et de dimensions variées. Le nombre et la taille des
objets
peuvent être quelconque, de même que leur rangement dans la caisse. Les
objets peuvent en particulier être empilés les uns sur les autres si
nécessaire. Afin
de justifier et d'autoriser le traitement de la caisse par la machine selon
l'invention,
la hauteur de la pile d'objets doit être sensiblement inférieure à la hauteur
de la
caisse. Si la hauteur de la pile d'objets est susceptible d'être, pour
certaines
caisses, sensiblement égale, voire supérieure, à la hauteur de la caisse, ces
caisses, dites "pleines", ne seront pas introduites dans la machine ou un mode
de
fonctionnement spécial de la machine sera prévu, pour lequel ces caisses
pourront traverser la machine sans que les principales étapes du cycle de
fonctionnement de la machine ne soient réalisées.
La figure 3 montre les parties de la machine utilisées pour réaliser les
ramages horizontaux et les ramages obliques.
On voit, sur cette figure, le mandrin 9 muni des arêtes horizontales 10a, 10b,
10c et 10d et des enclumes 12aa, 12ab, 12ca et 12cb. Les arêtes horizontales
sont acérées; la surface des enclumes est sensiblement plane. La position
relative de ces arêtes et enclumes sur le mandrin correspond à la position
relative
des ramages à effectuer sur le carton.
On voit également, sur cette figure 3, les galets lia, 11 b, 11c et lld prévus
pour coopérer à l'obtention des ramages horizontaux sur les côtés de la caisse
1.
Les deux galets lia et 11c, destinés à réaliser les ramages horizontaux sur
les
grands côtés de la caisse la et lc, sont fixés sur un même cadre mobile ouvert
24. Les deux galets 11 b et 11d, destinés à réaliser les ramages horizontaux
sur
les petits côtés lb et 1 d de la caisse, sont fixés sur un second cadre mobile
ouvert 25. Les cadres mobiles 24 et 25 sont déplacés orthogonalement par des
actionneurs linéaires (non représentés) connus en soi, et ils présentent la
forme
générale d'un U, un galet presseur 11a, 11c ou 11b, 1 1 d étant positionné à
proximité des extrémités libres de ces cadres mobiles ouverts 24 et 25,
respectivement. Les galets presseurs lia, 11 b, 11c, lld sont positionnés dans
un
même plan horizontal. Les galets 11a, 11c sont, par exemple, placés sur la
face
supérieure des branches parallèles 24a du cadre ouvert 24, tandis que les
galets
11 b, lld sont placés sous la face inférieure des branches parallèles 25a du
cadre
ouvert 25 se déplaçant à un niveau légèrement supérieur à celui
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dudit cadre ouvert 24. Pour réaliser lesdits ramages horizontaux, on
positionne la
caisse 1 autour du mandrin 9 à l'altitude souhaitée, puis on déplace ledit
cadre
24 parallèlement à l'axe longitudinal de la caisse et on déplace ledit cadre
25
parallèlement à l'axe transversal de la caisse. Ces déplacements des cadres 24
5 et 25 doivent être synchronisés de manière à éviter toute
interférence entre les
galets, durant les mouvements desdits cadres mobiles.
Le ramage de chaque paroi latérale est réalisé par l'écrasement du carton
entre un galet et une arête lors du déplacement du galet. Cet écrasement est
lui
même obtenu en ajustant la distance galet / arête à une cote inférieure à
10 l'épaisseur nominale de la feuille de carton utilisée pour fabriquer
ladite caisse ou
en mettant en oeuvre des dispositifs destinés à plaquer le galet contre
l'arête, par
exemple à l'aide de ressorts.
Il est à noter que lesdites dispositions représentent l'un des modes de
réalisation avantageux suivant lesquels il est possible de fabriquer la
machine.
D'autres modes de réalisation pourraient être utilisés pour lesquels les
mouvements des galets seraient indépendants les uns des autres ou associés
différemment. Il serait également possible de construire une machine pour
laquelle les ramages horizontaux seraient réalisés à l'aide d'enclumes et
d'outils
munis d'arêtes acérées tel que prévu pour la réalisation des ramages obliques
dans le mode de réalisation retenu.
On voit aussi, sur cette figure 3, les outils 13aa, 13ab, 13ca et 13cb. Ces
outils présentent chacun une arête acérée. Les deux outils 13aa et 13ab,
destinés à réaliser les ramages obliques sur l'une des grandes parois
latérales la
de la caisse, sont fixés sur une même plaque mobile 26a. Les deux outils 13ca
et
13cb, destinés à réaliser les ramages obliques sur l'autre grande paroi
latérale 1c
de la caisse, sont fixés sur une seconde plaque mobile 26c. Pour réaliser
lesdits
ramages obliques, on positionne la caisse 1 autour du mandrin 9 à l'altitude
souhaitée, puis on déplace lesdites plaques et lesdits outils vers les
enclumes qui
leur font face.
On voit également, sur cette figure, les actionneurs linéaires 27a et 27c
utilisés pour déplacer lesdites plaques 26a et 26c.
Les ramages sont obtenus par l'écrasement du carton entre les arêtes des
outils et les enclumes et peuvent être réglés en ajustant l'effort de placage
de ces
outils contre les enclumes.
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Il est à noter que lesdites dispositions représentent l'un des modes de
réalisation avantageux suivant lesquels il est possible de fabriquer la
machine.
D'autres modes de réalisation pourraient être utilisés pour lesquels les
ramages
obliques seraient réalisés sur d'autres parois du carton ou en associant
différemment les outils et leurs mouvements. Il serait également possible de
construire une machine pour laquelle les ramages obliques seraient réalisés à
l'aide d'arêtes acérées fixées au mandrin et de galets mobiles tel que prévu
pour
la réalisation des ramages horizontaux dans le mode de réalisation retenu.
La figure 4 montre le mandrin fixe 9 et le premier ascenseur 14 dont le
mouvement vertical est utilisé pour positionner la caisse 1 par rapport audit
mandrin de telle manière que les ramages horizontaux soient réalisés à une
altitude sensiblement égale à celle du sommet de la pile d'objets.
On voit également, sur cette figure, la plaque de base ou plaque inférieure
embarquée sur la partie mobile de l'ascenseur 14 et la plaque secondaire ou
15 plaque supérieure 16 mobile par rapport à ladite plaque de base.
On voit aussi sur cette figure des colonnes de guidage 28a, 28b et 28c qui
guident les mouvements verticaux de ladite plaque 16 par rapport à ladite
plaque
15 suivant un axe de déplacement linéaire.
Ainsi, dans le mouvement vertical ascendant dudit ascenseur 14, lorsque le
sommet de la pile d'objets logés dans la caisse 1 vient au contact de la face
inférieure dudit mandrin 9, ladite caisse 1 et ladite plaque supérieure 16
s'immobilisent et ladite plaque inférieure 15 poursuit son mouvement produit
par
l'actionneur linéaire 30. Cette disposition constructive permet un pilotage
simple
dudit actionneur 30 avec une position de fin de course haute toujours la même,
quel que soit le remplissage de ladite caisse 1.
On voit enfin des ressorts de rappel 29a, 29b et 29c interposés entre les
plaques 15 et 16 et qui ramènent ladite plaque supérieure 16 dans une position
de référence par rapport à ladite plaque inférieure 15 lors de la perte de
contact
entre le sommet de la pile d'objets et la face inférieure dudit mandrin 9
pendant le
mouvement de redescente dudit ascenseur 14.
La figure 5 montre la matrice 17 et le deuxième ascenseur 20 utilisés pour
réaliser le repliement des parties hautes des parois latérales dudit carton 1.
On voit, sur cette figure, un dispositif déviateur 18 qui agit, dans une
première phase, lors du mouvement de montée dudit ascenseur 20, sur les
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arêtes supérieures des parois latérales la et 1 c de la caisse 1 en exerçant
sur
elles un effort à composante horizontale qui tend à replier les parties hautes
desdites parois latérales vers le centre de ladite caisse 1.
On comprend que le repliement des parties hautes des parois latérales la et
I c, dans cette première phase, entraîne simultanément un repliement vers le
centre de ladite caisse 1 des parties hautes des parois latérales lb et Id
contiguës et avec lesquelles elles sont reliées au niveau des angles de ladite
caisse I.
On voit également, sur cette figure, deux dispositifs presseurs 19a et 19b. La
figure 5 représente une vue en écorché du presseur 19b, de manière à permettre
une bonne vision dudit déviateur 18; la forme dudit presseur 19b est identique
à
celle dudit presseur 19a et tous deux ont une face inférieure sensiblement
plane.
Lesdits presseurs 19a et 19b agissent, dans une deuxième phase, lors du
mouvement de montée dudit ascenseur 20, sur les parties hautes des parois
latérales lb et Id de la caisse 1 en exerçant sur elles un effort vertical qui
permet
de complètement replier lesdites parties hautes desdites parois latérales vers
le
centre de ladite caisse 1 de manière à les amener dans le plan horizontal
situé
sensiblement au niveau du sommet de la pile d'objets, c'est-à-dire dans un
plan
parallèle ou sensiblement parallèle au plan dans lequel se trouve le fond le
de
la caisse.
On comprend que le repliement des parties hautes des parois latérales lb et
Id, dans cette deuxième phase, entraîne simultanément un repliement, vers le
centre de ladite caisse 1, des parties hautes des parois latérales la et 1 c
contiguës et avec lesquelles elles sont reliées au niveau des angles de ladite
caisse 1, de telle manière que ces dernières sont aussi amenées dans le plan
horizontal situé sensiblement au niveau du sommet de la pile d'objets.
On voit également, sur cette figure, la plaque de base ou plaque inférieure
21 embarquée sur la partie mobile de l'ascenseur 20 et la plaque secondaire ou
plaque supérieure 22 mobile par rapport à ladite plaque inférieure.
On voit aussi, sur cette figure, 5 des colonnes de guidage 33a, 33b et 33c
qui guident les mouvements verticaux de ladite plaque 22 par rapport à ladite
plaque 21 suivant un axe de déplacement linéaire.
Ainsi, dans le mouvement vertical ascendant dudit ascenseur 20, lorsque
ledit déviateur 18 et lesdits presseurs 19a et 19b ont complètement achevé le
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repliement des parties hautes des parois latérales de la caisse, ladite caisse
1 et
ladite plaque supérieure 22 s'immobilisent et ladite plaque inférieure 21
poursuit
son mouvement produit par l'actionneur linéaire 35. Cette disposition
constructive
permet un pilotage simple dudit actionneur 35 avec une position de fin de
course
haute toujours la même, quel que soit le remplissage de ladite caisse 1.
On voit enfin des ressorts de rappel 34a, 34b et 34c interposés entre les
plaques 21 et 22 et qui ramènent ladite plaque supérieure 22 dans une position
de référence par rapport à ladite plaque inférieure 21 lors de la perte de
contact
entre les parois repliées de ladite caisse 1 et la partie inférieure de ladite
matrice
17 pendant le mouvement de redescente dudit ascenseur 20.
Les figures 6 à 17 montrent ladite caisse 1 et ladite machine selon
l'invention
à différentes étapes du cycle de fonctionnement, suivant un ordre
chronologique.
Les figures 6 à 17 ne montrent, pour simplifier la représentation, qu'une
seule caisse traitée par la machine. On comprend que, dans un mode de
réalisation et d'exploitation avantageux de ladite machine, plusieurs caisses
peuvent être traitées simultanément par la machine, chacune d'entre elles sur
l'un des différents postes de travail, avec un transfert simultané desdites
caisses
d'un poste de travail vers le poste de travail suivant.
On voit, sur la figure 6, un système de convoyage 36 à déplacement
horizontal destiné à introduire ladite caisse 1 dans la machine puis à la
déplacer
successivement au niveau des différents postes de travail de la machine, le
fond
le de ladite caisse se trouvant ainsi disposé horizontalement ou
approximativement horizontalement durant son trajet dans la machine. La figure
6 montre la caisse 1 en entrée de machine.
La figure 7 montre ladite caisse 1 au niveau du premier poste de travail, sous
ledit mandrin 9.
La figure 8 montre la caisse 1 en position haute après la montée de
l'ascenseur 14 produite par l'actionneur 30. On comprend que les objets
disposés
dans la caisse 1 sont venus au contact de la face inférieure du mandrin 9 et
que
le mouvement vertical de ladite caisse 1 et de la plaque supérieure 16 qui la
porte ont été alors stoppés tandis que la plaque inférieure 15 a poursuivi son
mouvement de montée. On voit la colonne de 'guidage 28b de ladite plaque 16
par rapport à ladite plaque 15 et on voit le ressort 29b qui a été comprimé
par le
mouvement relatif desdites plaques 15 et 16.
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La figure 9 montre que les cadres 24 et 25, qui portent les galets lia, 11b,
11c et lld ont été déplacés horizontalement. On comprend que ces mouvements
horizontaux ont conduit à la réalisation des ramages horizontaux 7a, 7b, 7c et
7d,
par écrasement des parois latérales de ladite caisse 1 entre lesdits galets et
lesdites arêtes horizontales 10a, 10b, 10c et 10d (non visibles sur la figure)
dudit
mandrin 9. On voit par exemple sur la figure lesdits ramages horizontaux 7a et
7b.
La figure 10 montre le mouvement horizontal des plaques 26a et 26c vers
ledit mandrin 9 produit par les actionneurs 27a et 27c. On comprend que ces
mouvements horizontaux ont conduit à la réalisation des ramages obliques 8aa,
8ab, 8ca et 8cb, par écrasement des parois latérales la et 1c de ladite caisse
1
entre les outils 13aa, 13ab, 13ca et 13cb (non visibles sur la figure) et les
enclumes 12aa, 12ab, 12ca et 12cb (non visibles sur la figure).
La figure 11 montre les plaques 26a et 26c ramenées en position de repos
par les actionneurs 27a et 27c. On voit, sur cette figure, le résultat des
actions
illustrées par la figure 10 et les parties de la machine mises en uvre : on
voit
par exemple les outils 13ca et 13cb et les enclumes 12aa et 12ab; on voit
aussi
les ramages obliques 8aa et 8ab.
La figure 12 montre la caisse 1 sortie du mandrin 9 par retour de l'ascenseur
14 en position basse, dû à l'actionneur 30. On voit que ladite plaque
supérieure
16 a repris sa position de référence par rapport à ladite plaque inférieure
15,
sous l'action des ressorts 29a, 29b et 29c.
La figure 13 montre ladite caisse 1 pendant son transfert vers le poste de
travail suivant, opéré par le système de convoyage 36. On voit sur cette
figure les
moyens 23a et 23c disposés sur le trajet des caisses, entre le poste de
rainurage
et le poste de repliement, pour déposer des points ou cordons de colle sur les
parties hautes des parois latérales la et 1c de la caisse 1 lors du mouvement
d'avance de ladite caisse. On voit les points de colle 37ab et 37ca qui
viennent
d'être déposés à l'avant de ladite caisse.
La figure 14 montre ladite caisse 1 au niveau du deuxième poste de travail,
sous ladite matrice 17. On voit les points de colle 37ab et 37ca qui ont été
déposés à l'avant de ladite caisse. On voit aussi le point de colle 37aa sur
la
paroi la et on comprend qu'un quatrième point de colle 37cb a également été
déposé sur la paroi 1c, à l'arrière de ladite caisse. On voit lesdits moyens
23a et
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23c utilisés pour déposer ces points ou cordons de colle.
La figure 15 montre la caisse 1 en position intermédiaire après le début de la
montée du deuxième ascenseur 20 vers ladite matrice 17, produite par
l'actionneur 35. On voit que l'arête supérieure de la paroi 1 a est venue en
contact
5 avec le
déviateur 18, ce qui a eu pour effet de replier la partie haute de ladite
paroi la, située au dessus du ramage horizontal 7a, vers le centre de ladite
caisse I. On comprend que l'arête supérieure de la paroi lc est également
venue
en contact avec le déviateur 18, ce qui a eu également pour effet de replier
la
partie haute de ladite paroi lc, située au dessus du ramage horizontal 7c,
vers le
10 centre de
ladite caisse 1. On voit également que le repliement des parties hautes
desdites parois la et 1 c a eu pour conséquence de replier vers le centre de
ladite caisse 1 la partie haute de la paroi lb, située au dessus du ramage
horizontal 7b et on comprend qu'il en est de même pour la partie haute de la
paroi Id, située au dessus du ramage horizontal 7d.
15 La figure 16
montre ladite caisse 1 en position haute après la fin de la
montée de l'ascenseur 20 vers ladite matrice 17, produite par l'actionneur 35.
On comprend que, pendant le mouvement de montée dudit ascenseur 20,
lesdits ramages horizontaux 7a et 7c sont venus en contact avec le déviateur
18
et que ledit déviateur 18 a ensuite été entraîné vers le haut par ladite
caisse 1
jusqu'à la fin du mouvement ascendant dudit ascenseur 20. On voit les colonnes
de guidage 31a et 31b dudit déviateur 18 par rapport auxdits presseurs 19a et
19b et on voit le ressort 32a qui a été comprimé par le mouvement relatif
dudit
déviateur 18 par rapports auxdits presseurs 19a et 19b.
On comprend également que, lors de ce mouvement de montée, l'arête
supérieure de la paroi lb est venue en contact avec la face inférieure dudit
presseur 19b et que l'arête supérieure de la paroi Id est venue en contact
avec
la face inférieure dudit presseur 19a.
On voit que ceci a eu pour effet de complètement rabattre les parties hautes
desdites parois lb et Id, jusqu'à ce qu'elles se retrouvent dans un plan
horizontal, au contact de la face inférieure desdits presseurs 19a et 19b. On
comprend que le repliement des parties hautes desdites parois lb et 1 d a
également eu pour conséquence de replier vers le centre de ladite caisse 1 les
parties hautes desdites parois la et lc jusqu'à ce qu'elle se retrouvent
également
dans un plan sensiblement horizontal, sous les parties hautes desdites parois
lb
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et Id.
On comprend enfin que, lorsque les parties supérieures desdites parois lb et
Id se sont retrouvées dans un plan horizontal, au contact des faces
inférieures
desdits presseurs 19a et 19b, le mouvement vertical de ladite caisse 1 et de
la
plaque secondaire ou plaque supérieure 22 qui la porte ont été stoppés tandis
que la plaque principale ou plaque inférieure 21 a poursuivi son mouvement de
montée. On voit les colonnes de guidage 33a, 33b et 33c de ladite plaque 22
par
rapport à ladite plaque 21 et on voit les ressorts 34a, 34b et 34c qui ont été
comprimés par le mouvement relatif desdites plaques 21 et 22.
La figure 17 montre la caisse 1 extraite de la matrice 17 par retour de
l'ascenseur 20 en position basse, dû à l'actionneur 35. On voit que ladite
plaque
supérieure 22 a repris sa position de référence par rapport à ladite plaque
inférieure 21, sous l'action des ressorts 34a, 34b et 34c. On voit également
que
ledit déviateur 18 a repris sa position de référence par rapport auxdits
presseurs
19a et 19b, sous l'action du ressort 32a.
On voit sur cette figure que les parties hautes desdites parois latérales la,
lb, 1 c et Id de ladite caisse 1 ont été amenées sensiblement dans un plan
horizontal.
La figure 18 montre ladite caisse 1 après son passage sur le premier poste
de la machine et réalisation des ramages horizontaux 7a, 7b, 7c et 7d sur
chacune des parois la, lb, 1 c et Id. Lesdits ramages horizontaux 7a, 7b, 7c
et
7d sont réalisés dans un plan situé sensiblement au niveau du sommet de la
pile
d'objets, c'est à dire au niveau de la face supérieure de l'objet 2.
On voit également les ramages obliques 8aa et 8ab réalisés sur la paroi la
et les ramages obliques 8ca et 8cb réalisés sur la paroi lc.
Lesdits ramages 7a, 8aa et 8ab ont créé trois volets 1 aa, I ab et lac sur la
partie haute de ladite paroi la et lesdits ramages 7c, 8ca et 8cb ont
également
créé trois volets Ica, 1 cb et 1 cc sur la partie haute de ladite paroi 1 c.
La partie
haute de la paroi 1 c est ainsi constituée d'un volet trapézoïdal central lac
et de
deux volets triangulaires 1 aa et 1 ab se raccordant au volet central par des
lignes
de pliage, respectivement 8aa et 8ab, tandis que la partie haute de la paroi 1
c
est constituée d'un volet trapézoïdal central 1 cc et de deux volets
triangulaires
Ica et 1 cb
se raccordant au volet central par des lignes de pliage,
respectivement 8ca et 8cb.
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La figure 19 montre ladite caisse 1 à un stade ultérieur de réalisation du
cycle de fonctionnement de la machine. On voit sur cette figure les points de
colle qui ont été déposés sur certains desdits volets : on voit le point de
colle
37aa sur ledit volet laa et le point de colle 37ab sur ledit volet 1 ab; on
voit
également le point de colle 37ca sur ledit volet Ica et le point de colle 37cb
sur
ledit volet lcb.
On voit sur la figure 19 les parties hautes desdites parois la, lb, lc et Id
en
cours de repliement vers le centre de ladite caisse 1 par pivotement autour
desdits ramages horizontaux : la partie haute de ladite paroi la pivote autour
dudit ramage horizontal 7a, la partie haute de ladite paroi lb pivote autour
dudit
ramage horizontal 7b, la partie haute de ladite paroi I c pivote autour dudit
ramage horizontal 7c et la partie haute de ladite paroi Id pivote autour dudit
ramage horizontal 7d. On comprend que, en fin de mouvement, l'angle de
pivotement des parties hautes desdites parois latérales autour desdits ramages
horizontaux sera d'environ 90 lorsque lesdites parties hautes auront été
amenées dans un plan sensiblement horizontal.
On voit également sur cette figure que les différents volets séparés par
lesdits ramages obliques sont également et simultanément repliés les uns sur
les
autres par pivotement autour desdits ramages obliques : ledit volet laa est
replié
sur ledit volet lac par pivotement autour dudit ramage 8aa, ledit volet lab
est
replié sur ledit volet lac par pivotement autour dudit ramage 8ab, ledit volet
1 ca
est replié sur ledit volet lcc par pivotement autour dudit ramage 8ca et ledit
volet
1 cb est replié sur ledit volet 1 cc par pivotement autour dudit ramage 8cb.
On
comprend que, en fin de mouvement, l'angle de pivotement desdits volets entre
eux sera d'environ 180 lorsque lesdits volets auront été amenés dans un plan
sensiblement horizontal.
Les points de colle 37aa, 37ab, ..., dont est munie la surface d'au moins l'un
des volets laa, I ab, ..., destinée à venir au contact de la surface d'un
autre volet
lac, lcc, ..., se trouvent appliqués avant repliement de la partie supérieure
des
parois la, lb, 1 c, Id de la caisse, en assurant ainsi le maintien en position
horizontale repliée de ladite partie supérieure.
La figure 20 montre ladite caisse 1 en sortie de machine, après repliement
complet des parties hautes des parois latérales la, lb, lc et Id de telle
manière
que lesdites parties hautes se retrouvent dans un plan horizontal situé au
niveau
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desdits ramages horizontaux 7a, 7b, 7c et 7d, soit sensiblement au niveau du
sommet de la pile d'objets préalablement disposés dans ladite caisse 1.
Afin de ne pas allonger et compliquer inutilement la description et les
dessins, on ne décrit pas les automates programmables, la motorisation et les
dispositifs de transmission assurant le fonctionnement des différents postes
de
travail de la machine, ces automates, motorisation et transmission n'entrant
pas
dans le cadre de l'invention et étant bien connus des hommes de l'art.
