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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510034A1
Family ID 7964662
Probable Assignee Cetra
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title MACHINE POUR LA FABRICATION AUTOMATIQUE DE BOITES
EN Title AUTOMATIC BOX MAKING FEED - USES CIRCULAR BASE WITH SIDE
ROLLED ON AND FIXED OVER SHAPED MANDREL
Abstract
_________________________________________________________________
IL S'AGIT D'UNE MACHINE POUR FABRIQUER AUTOMATIQUEMENT DES BOITES A
FROMAGE COMPRENANT UN FOND 5 ET UN COUVERCLE 6 TOUS LES DEUX
CONSTITUES PAR UNE VIROLE 12 ET UN DISQUE 11 DONT LE POURTOUR EST FIXE
A UN BORD LONGITUDINAL DE LA VIROLE. CETTE MACHINE COMPREND AU MOINS
UN MANDRIN DE FORMAGE PRESENTANT UNE FACE FRONTALE ET UNE FACE
LATERALE, ET DONT LA FORME GENERALE EST COMPLEMENTAIRE DE CELLE DU
FOND OU COUVERCLE A FORMER, DES MOYENS D'ASSUJETTISSEMENT PROPRES A
APPLIQUER UN DISQUE SUR LA FACE FRONTALE DE CE MANDRIN, DES MOYENS
D'ENROULEMENT PROPRES A APPLIQUER ET A ENROULER UNE VIROLE SUR LA FACE
LATERALE DU MANDRIN, DES MOYENS DE FIXATION PROPRES A ASSURER UNE
LIAISON PERMANENTE ENTRE LE POURTOUR DU DISQUE ET LE BORD LONGITUDINAL
DE LA VIROLE, ET DES MOYENS D'EXTRACTION PROPRES A EXTRAIRE DUDIT
MANDRIN LE FOND OU COUVERCLE AINSI CONSTITUES.
The feed makes boxes automatically and the boxes are in two parts.
These are a base, and a cover for it. Each of these parts consists of
a case (8) and a disc (9) cover fixed to its edge. A forming mandrel
(1) has front and side faces and is generally shaped as the box to be
made. A disc is applied to the mandrel front face and the case is
rolled on to its side face. A permanent fixing is arranged between the
disc and the case longitudinal edge. The mandrel is then extracted
from the completed box.
Description
_________________________________________________________________
Machine pour la fabrication automatique de boites.
La presente invention concerne une machine pour la fabrication
automatique de boites, et en particulier de boites comportant deux
parties, a savoir un fond et un couvercle propre a coiffer ce fond,
chacune des deux dites parties etant constituee d'une virole et d'un
disque fixe par son pourtour a un bord longitudinal de la virole.
I1 pourra s'agir notamment de boites a fromage ou analogues, dont les
elements constitutifs, appeles ci-dessus "disques" et "viroles"
pourront etre en carton ou en bois et etre assembles par tout moyen
approprie, par exemple par collage, agrafage, ou encore -notamment
pour les couvercles- par sertissage, en combinaison eventuelle avec le
collage, lorsque l'on utilise le carton.
Actuellement, pour fabriquer des boites a fromage, on forme une virole
dans un alveole, et l'on y introduit un disque manuellement. La
fabrication n'est donc pas entierement automatique, ce qui entraine un
prix de revient relativement eleve, surtout lorsque la fixation des
disques sur les viroles fait intervenir de la colle, l'operation
d'encollage etant egalement manuelle.
Dans d'autres machines, qui sont plus automatisees, on prevoit
d'enrouler les viroles sur les disques de fond ou de couvercle, mais
ceci en faisant tourner le disque sur lui-meme. De telles machines ne
permettent d'effectuer que des boites rondes, ce qui est uh handicap
car, comme on le sait, de nombreux fromages sont emballes dans des
boites ovales, carrees ou pseudo-carrees (a coins arrondis), ou ayant
encore d'autres formes qui ne sont pas cylindriques de revolution.
Le but de la presente invention est de combler cette lacune de la
technique anterieure, et de proposer une machine entierement
automatique, apte a fournir des boites de formes quelconques.
A cet effet, pour l'essentiel, une machine conforme a l'invention est
caracterisee en ce qu'elle comporte au moins un mandrin de formage
presentant une face frontale et une face laterale, et dont la forme
generale est comple mentaire de celle de la partie de boite a former,
des moyens d'assujettissement propres a appliquer un disque sur la
face frontale de ce mandrin, des moyens d'enroulement propres a
appliquer et a enrouler une virole sur la face laterale du mandrin,
des moyens de fixation propres a assurer une liaison permanente entre
le pourtour du disque et le bord longitudinal de la virole, et des
moyens d'extraction propres a extraire dudit mandrin la partie de
boite ainsi constituee.
On voit que le principe de base de l'invention repose, au contraire de
ce qui est le cas avec les machines de l'art anterieur, sur un
enroulement des viroles sur le mandrin, lequel pourra avoir une forme
quelconque, notamment ovale, carree, etc.
Une machine conforme a l'invention pourra encore etre caracterisee en
ce qu'elle comporte une serie de mandrins disposes sur le pourtour
d'au moins un tambour tournant relie a des moyens moteurs propres a
l'entrainer pas a pas, et des moyens de commande sequentielle propres
a commander, a chaque position d'arret d'un mandrin, une operation de
formage determinee.
Cette disposition egalement essentielle permet d'assurer une phase de
formage differente sur chaque mandrin, et par consequent d'effectuer
plusieurs operations en me me temps, ce qui bien entendu permet
d'obtenir une production a cadence elevee.
On peut encore augmenter la production en prevoyant que la machine
comporte deux tambours tournants, le premier pour le formage des
couvercles, le second pour le formage des fonds.
Les deux tambours porteront des mandrins semblables, ceux du premier,
pour le formage des couvercles, etant toutefois de dimensions
legerement plus grandes que celles des mandrins du second, pour le
formage des fonds.
Dans ce cas, il sera particulierement avantageux de prevoir, en outre,
que la machine est pourvue de moyens propres a assurer une rotation
synchrone mais en sens inverses des tambours, et que lesdits moyens
d'extraction sont prevus en un emplacement situe entre les deux
tambours, c'est-adire dans leur zone de convergence.
On pourra ainsi facilement obtenir une production des fonds et des
couvercles a debits egaux et en un seul et meme emplacement de la
machine.
Conformement a une caracteristique egalement avantageuse et
complementaire de la precedente, une machine conforme a l'invention
pourra encore etre caracterisee en ce qu'elle comporte, en un poste
dit "de bouchage" situe audit emplacement, des moyens propres a
extraire le couvercle forme sur un mandrin du premier tambour, pour en
coiffer le fond extrait du mandrin correspondant du second tambour.
On obtiendra ainsi, par une suite d'operations entiere- ment
automatiques, des boites fermees, directement pretes a etre expediees
aux fromagers ou autres utilisateurs.
D'une maniere generale, une machine conforme a l'invention pourra
encore se caracteriser en ce qu'elle est pourvue de moyens de
detection et de controle propres a ne commander ou a n'autoriser une
phase de formage qu'apres constatation de la bonne execution de la
phase de formage precedente.
Ainsi, la machine pourra comporter par exemple un detecteur de
presence de disque sur la face frontale d'un mandrin, detecteur
associe a des moyens de commande interdisant l'amenee d'une virole sur
la face laterale du mandrin correspondant en cas d'absence de disque.
Cette particularite permet d'eviter une perte de matiere premiere.
De meme, en sortie de la machine, on pourra prevoir un autre detecteur
propre a determiner si la hauteur des boites issues dudit poste de
bouchage est la hauteur normale: une hauteur trop faible signifiant
que le fond n'a pas ete coiffe de son couvercle, et une hauteur trop
importante signifiant que le couvercle est de biais et coiffe
imparfaitement ledit fond, des moyens de commande appropries, par
exemple a jet d'air comprime, actionnes par un signal fourni par ledit
detecteur, provoqueront la mise a L'ecart du produit. On sera de la
sorte assure que seuls les fonds correctement coiffes de leur
couvercle emprunteront la sor tie normale de la machine. Cela evitera
la necessite d'une operation de triage manuel.
Quant aux moyens generaux de la machine, tels qu'enumeres au debut,
ils pourront en principe etre constitues de differentes facons, mais
il pourra etre judicieux de prevoir, s' agissant par exemple desdits
moyens d'assujetissement des disques sur la face frontale des
mandrins, qu'ils sont constitues essentiellement par une ou plusieurs
ventouses aptes a etre reliees sequentiellement a une source de vide.
On obtiendra ainsi, de facon particulierement efficace et simple,
l'application, au moment voulu, des disques sur les faces frontales
des mandrins.
S'agissant par ailleurs desdits moyens d'enroulement propres a
appliquer et a enrouler les viroles sur la face laterale des mandrins,
on pourra prevoir, de facon particulierement avantageuse, qu'ils
comprennent essentiellement une machoire en plusieurs parties, propre
a entourer et a presser la virole concernee sur ladite face laterale
du mandrin, cette machoire etant bien entendu commandee de facon
automatique au moment voulu.
Pour ce qui est des moyens de fixation propres a assurer une liaison
permanente entre le pourtour d'un disque et le bord longitudinal d'une
virole, on pourra prevoir avantageusement, dans le cas ou l'on utilise
de la colle, que la machine comporte des moyens de transfert d'une
virole dans la direction de son axe, depuis un magasin jusqu'a une
zone situee devant et a proximite du mandrin de formage concerne, des
moyens de depot d'une ligne de colle longitudinale sur la virole, a
proximite d'un de ses bords longitudinaux, pendant ce premier
transfert, des moyens de transfert de la virole dans une direction
perpendiculaire a la precedente, pour l'amener au droit de la face
laterale dudit mandrin, et des moyens de depot d'un trait de colle
transversal sur la virole, a proximite d'une de ses extremi- tes,
pendant ce second transfert.
Ainsi, on peut utiliser des moyens de depot de colle, tels que
pistolets, fixes, ce qui simplifie la construction.
Pour ce qui est enfin desdits moyens d'extraction, ils pourront encore
etre de differents types, mais, a cet effet, une machine conforme a
l'invention pourra encore etre caracterisee en ce que lesdits mandrins
sont montes radialement coulissants dans leur tambour respectif,
notamment entre une position extraite pour laquelle ils sont aptes a
recevoir un disque sur leur face frontale, et une position rentree
pour laquelle ils permettent l'ejection de la partie de boite
elaboree.
Ces mouvements radiaux des mandrins pourront entre commandes par
exemple par une came centrale fixe ou dont la vitesse de rotation a,
par rapport a celle du tambour correspondant, une vitesse
predeterminee.
Une machine conforme a l'invention va maintenant etre decrite a titre
d'exemple illustratif et nullement limitatif, avec reference aux
figures du dessin annexe, dans lequel
- la figure 1 est une vue generale schematique d'un processus de
formage de boites, tel qu'il se deroule sur une machine conforme a
l'invention
- la figure 2 est une vue schematique, en perspective, d'une machine
conforme a l'invention; et
- la figure 3 est une vue de detail montrant, en elevation, une partie
d'un tambour tournant et notamment un mandrin de formage ovale et une
machoire d'enroulement de virole en trois parties.
Sur la figure 1, les zones ovales 1 et 2 montrent l'emplacement des
deux tambours de la machine, lesquels tournent en sens inverse, comme
represente par les fleches 3 et 4, et permettent d'elaborer les deux
parties des boites, a savoir, respectivement, les couvercles 5 et les
fonds 6. Le tambour 1 est associe a un magasin 7 a disques, lesquels
sont empiles horizontalement, et a un magasin 8 a viroles, lesquelles
sont empilees verticalement, De meme, le tambour 2 est associe a un
magasin 9 a disques et a un magasin 10 a viroles.
Au poste reference I, un disque 11 est extrait du magasin 7 et
applique par aspiration sur la face frontale d'un des mandrins du
tambour 1, alors a l'arret. Apres rota eme tion d'un 1/8seme de tour
du tambour, a supposer que celui- ci porte huit mandrins et ait donc
huit positions d'arret indexees, le mandrin primitivement en I arrive
en un poste lI auquel la presence ou l'absence du disque 11 est
constatee,par exemple par un detecteur photo-electrique, et ensuite,
apres une nouvelle rotation d'1/8eme de tour, au poste
III, ou, en cas de presence d'un disque 11 sur le mandrin concerne,
une virole 12 est extraite du magasin 8.La virole 12 subit un premier
deplacement longitudinal, selon la fleche 13, deplacement au cours
duquel un pistolet fixe depose un trait de colle longitudinal 14 le
long de celui des bords longitudinaux de la virole qui est a l'oppose
du mandrin. La virole 12 subit ensuite un second deplacement,
transversal, selon la fleche 15, deplacement au cours duquel un autre
pistolet fixe depose un trait de colle transversal 16 -a proximite
d'une des extremites de ladite virole 12.
Une machoire en plusieurs parties enroule alors la virole 12 sur la
face laterale du mandrin, selon les fleches 17, ce qui fait entrer le
trait de colle 14 en contact avec le pourtour du disque 11, ainsi que
le trait de colle 16 avec l'extremite opposee de la virole. Un doigt
de pressage vient alors presser l'une contre l'autre les deux
extremites de la virole, pendant plusieurs des pas de rotation
suivants, ensuite de quoi, au poste Vit, le couvercle 5 ainsi elabore
est ejecte sur une bande d'evacuation schematisee en 18. Les fonds 6
sont pendant ce temps, et selon des operations synchrones, elabores
sur l'autre tambour tournant 2.
Au poste reference en V, apres une rotation du tam eme bour de 5/8seme
de tour, pour le tambour 1 a couvercles, on peut prevoir une operation
complementaire de sertissage de la virole 12 sur le disque
correspondant 11, dans le cas ou celui-ci est en carton, sertissage
qui peut etre assure par une matrice chauffante.
La matrice de sertissage peut d'ailleurs etre remplacee par un element
permettant d'effectuer une pyrogravure du couvercle 5, dans le cas ou
celui-ci est en bois.
Sur la bande de sortie 18, on peut prevoir que les couvercles 5 et les
fonds 6 sont evacues les uns a cote des autres ou les uns derriere les
autres, mais on peut prevoir egalement, a titre de variante, en VII,
un poste de bouchage auquel, grace a des bras articules a ventouses,
un couvercle 5 extrait du mandrin correspondant du tambour 1 vient
coiffer un fond 6 extrait du mandrin -correspondant du tambour 2, ce
qui permet de livrer automatiquement des boites fermees 19.
Egalement a titre de variante, et comme ceci a ete represente dans le
cadre en pointilles de la figure 1, on peut envisager de supprimer les
magasins a viroles 8 et 10 et de les remplacer par un dispositif a
couteau 20 apte a decouper au fur et a mesure des besoins des viroles
12' dans une bande continue extraite d'un rouleau 21, ceci dans le cas
ou l'on utilise des viroles en carton.
A la figure 2, qui est une representation tres schematique d'une
machine conforme a l'invention, on a reference en 22 et 23
respectivement le tambour d'elaboration des couvercles et le tambour
d'elaboration des fonds. Ces tambours tournent pas a pas en sens
inverses, selon les fleches. Contrairement au cas de la figure 1, on a
suppose ici que les boites a fabriquer sont ovales, comme le montre la
forme des mandrins de formage 24 et 25. Il y a sur chaque tambour huit
mandrins et donc un maximum de huit postes de travail et de huit
positions d'arret pour chaque tambour. Les magasins respectifs a
disques et a viroles ont ete references en 26 et 27 pour le tambour
22, et en 28 et 29 pour le tambour 23.
Certains des differents postes actifs ont ete references par des
chiffres romains, comme sur la figure 1. La bande convoyeuse de sortie
a ete referencee en 30.
Aux postes III des deux tambours, on a represente schematiquement les
deux dispositifs de support, 31 et 32, des bras pivotants portant les
deux parties superieures des machoires d'enroulement des viroles sur
les mandrins.
Les deux bras visibles sur la figure ont ete references respectivement
en 33 et 34. Enfin, la reference 35 designe le pupitre de commande de
la machine.
La figure 3 montre de facon detaillee la maniere dont se presentent
les outillages au poste III, par exemple du tambour des fonds 23.
Comme on l'a vu plus haut, ces outillages entrent en fonction alors
qu'un disque de fond est applique contre la face frontale 37 du
mandrin 25. Ce disque n'a pas ete represente sur la figure, pour
montrer la ventouse d'aspiration 38 qui permet de le maintenir sur la
face 37. Il est a noter qu'en cet emplacement, le mandrin 25 est en
position radialement extraite, position qu'il occupe jusqu'au sixieme
poste inclusivement.
La reference 39 designe une tablette sur laquelle vient se placer la
virole extraite du magasin 29. (Pour ne pas alourdir le dessin, on n'a
pas represente les pistolets d'encollage, ni les-moyens de transfert
de la virole). Cette virole est maintenue en place par une ventouse
d'aspiration 40. Apres le transfert transversal dont il a ete parle
plus haut et qui amene la virole juste dessous'la face laterale 41 du
mandrin, une partie inferieure de machoire, referencee en 42, vient,
en coulissant vers le haut, appliquer la partie centrale de la virole
contre la partie inferieure de la face laterale 41, commencant ainsi
son enroulement sur le mandrin. Les deux bras pivotants 35 et 36 du
support 32, viennent alors, l'un apres l'autre, appliquer sur la
partie superieure de la face laterale 41 du mandrin, les deux
extremites de la virole (dessinee en traits mixtes), par
l'intermediaire de leurs parties superieures de machoires,
respectivement 43 et 44, complementaires de la partie inferieure 42.
Bien entendu, l'extremite de virole qui porte le trait de colle
transversal est pliee avant l'autre, par le bras 34, et c'est pourquoi
les pivotements des deux bras 34 et 36 ne sont pas exactement
synchrones.
Lorsque la virole est completement enroulee sur le mandrin, un doigt
de pressage pivotant 45, rappele par des ressorts 46, vient presser la
virole sur le mandrin, au niveau du trait de colle, et ce doigt reste
abaisse jusqu'au poste de sortie VII, ensuite de quoi il remonte pour
permettre l'extraction du fond ainsi forme.
La commande du pivotement des doigts 45 peut etre assuree par une
plaque d'appui fixe 47, de hauteur variable selon la peripherie du
tambour, et sur laquelle vient prendre appui un galet ou analogue 48
des doigts.
Des que le doigt 45 est en appui sur la virole (position telle que
representee a la figure 3), les parties de machoires 34, 36 et 42
s'ouvrent, et le tambour indexe tourne d'un pas.
Ces differents mouvements des outillages principaux de la machine
s'effectuent tres rapidement, en quelques fractions de second?, de
sorte que l'on obtient une production a cadence tres elevee.
Il est a noter qu'une fois arrive au poste d'extraction VII, le
mandrin 25 rentre radialement dans le tambour, de sorte que meme si la
partie de boite formee sur lui n'est pas saisie par le bras
extracteur, elle est automatiquement ejectee du mandrin, et ne peut
pas venir au poste final VIII.
Comme il va de soi, et comme il resulte d'ailleurs deja de ce qui
precede, l'invention ne se limite nullement a ceux de ses modes
d'application et de realisation qui ont ete plus particulierement
envisages, elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Machine pour la fabrication automatique de boites comportant deux
parties, a savoir un fond et un couvercle propre a coiffer ce fond,
chacune des deux dites parties etant constituee d'une virole et d'un
disque fixe par son pourtour a un bord longitudinal de la virole,
caracterisee en ce qu'elle comporte au moins un mandrin de formage
presentant une face frontale et une face laterale, et dont la forme
generale est complementaire de celle de la partie-de boite a former,
des moyens d'assujettissement propres a appliquer un disque sur la
face frontale de ce mandrin, des moyens d'enroulement propres a
appliquer et a enrouler une virole sur la face laterale du mandrin,
des moyens de fixation propres a assurer une liaison permanente entre
le pourtour du disque et le bord longitudinal de la virole, et des
moyens d'extraction propres a extraire dudit mandrin la partie de
boite ainsi constituee.2. Machine selon la revendication 1,
caracterisee en ce qu'elle comporte une serie de mandrins disposes sur
le pourtour d'au moins un tambour tournant relie a des moyens moteurs
propres a l'entrainer pas a pas, et des moyens de commande
sequentielle propres a commander, a chaque position d'arret d'un
mandrin, une operation de formage determinee.3. Machine selon la
revendication 2, caracterisee en ce qu'elle comporte deux tambours
tournants, le premier.pour le formage des couvercles, le second pour
le formage des fonds.4. Machine selon la revendication 3, caracterisee
en ce qu'elle est pourvue de moyens propres a assurer une rotation
synchrone mais en sens inverses des tambours, et en ce que lesdits
moyens d'extraction sont prevus en une emplacement situe entre les
deux tambours.S. Machine selon la revendication 4, caracterisee en ce
qu'elle comporte, en un poste dit "de bouchage" situe audit
emplacement, des moyens propres a extraire le couvercle forme sur un
mandrin du premier tambour, pour en coiffer le fond extrait du mandrin
correspondant du second tambour.6. Machine selon l'une quelconque des
revendications precedentes, caracterisee en ce qu'elle est pourvue de
moyens de detection et de controle propres a ne commander ou a
n'autoriser une phase de formage qu apres constatation de la bonne
execution de la phase de formage precedente.7. Machine selon l'une
quelconque des revendications precedentes, caracterisee en ce que
lesdits moyens d'assujettissement des disques sur la face frontale des
mandrins sont constitues essentiellement par une ou plusieurs
ventouses aptes a etre reliees sequentiellement a une source de
vide.8. Machine selon l'une quelconque des revendications precedentes,
caracterisee en ce que lesdits moyens d'enroulement propres a
appliquer et a enrouler les viroles sur la face laterale des mandrins
comprennent essentiellement une machoire en plusieurs parties, propre
a entourer et a presser la virole concernee sur ladite face laterale
du mandrin.9. Machine selon l'une quelconque des revendications
precedentes, dans laquelle la fixation des disques sur les viroles est
assuree par de la colle, caracterisee en ce qu'elle comporte: des
moyens de transfert d'une virole dans la direction de son axe, depuis
un magasin jusqu'a une zone situee devant et a proximite du mandrin de
formage concerne: des moyens -de depot d'une ligne de colle
longitudinale sur la virole, a proximite d'un de ses bords
longitudinaux, pendant ce premier transfert, des moyens de transfert
de la virole dans une direction perpendiculaire a la precedente, pour
l'amener au droit de la face laterale dudit mandrin; et des moyens de
depot d'un trait de colle transversal sur la virole, a proximite d'une
de ses extremites, pendant ce second transfert.10. Machine selon l'une
quelconque des revendications precedentes, caracterisee en ce que
lesdits mandrins sont montes radialement coulissants dans leur tambour
respectif, notamment entre une position extraite pour laquelle ils
sont aptes a recevoir un disque sur leur face frontale, et une
position rentree pour laquelle ils permettent l'ejection de la partie
de boite elaboree.
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