Brevet FR2112409A1 — publié le 19720616

La présente invention est relative à un emballa-d'articles comportant une paire de demi-section définissant des cavités complémentaires et constituant des parties opposées d'une structure d'enveloppement d'article et une paire de coutures for-5 mant des jonctions disposées à l'opposé entre une paire de bords opposés d'une demi-section et desbords correspondants de l'autre demi-section. Suivant 1'invention,une paire de demi-sections est formée individuellement par une opération de chauffage et d'é-10 tirage et ces demi-sections constituent des parties complémentaires de la structure d'enveloppement d'articles, les demi-sections étant fixées l'une à l'autre suivant une paire de coutures disposées de façon médiane par rapport à l'emballage. Suivant une caractéristique de 1'invention, les demi-sections sont formées de 15 telle sorte que leurs parties qui constituent les coins de l'emballage terminé ne sont pas exagérément minces et par conséquent sont particulièrement solides et, après assemblage d'un emballage, une application de chaleur est effectuée pour amener les demi-sec-tions à se rétrécir de manière à se conformer aux articles enibal-20 lés. Si on le désire, une combinaison de feuille de renforcement et d'étiquetage peut être fixée aux demi-sections et disposée à cheval sur l'une des coutures. Des zones perforées peuvent être formées dans la feuille de renforcement et d'étiquetage et dans les demi-sections et être situées sur l'une des coutures de ma-25 nière à former des ouvertures de prise pour les doigts lorsqu'elles sont brisées. D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels 30 La figure 1 est une vue en perspective d'un embal lage terminé suivant l'invention. La figure 2 est une vue en bout de l'emballage de la figure 1. La figure 3 est une vue en élévation latérale de 35 l'emballage de la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe à grande échelle suivant la ligne 4-4 de la figure 1. 71 22850 2112409 La figure 5 est une vue en coupe transversale d'un moule à parois rectiligne et une représentation schématique de quatre étapes du processus de façonnage grâce auquel une feuille de pellicule étirable et rétrécisable thermiquement est façonnée en une demi-section définissant une.cavité, la.pellicule se trouvant à une température uniforme. La figure 6 est une vue analogue à- la figure 5, dans laquelle certaineszones de la pellicule sont chauffées à des températures supérieures à celles d'autres zones. La figure 7 est une vue en coupe transversale sché- o matique d'un ajutage à air chaud utilisé pour provoquer un chauffage différentiel de la pellicule. La figure 8 A est une vue suivant les lignes 8A-8A de la figure 7. La figure 8B est une vue en coupe suivant la ligne 83-8B de la figure 8A. La figure 9A est une représentation schématique du gradient de température sur la largeur d'une bande de pellicule de matière plastique chauffée par l'ajutage des figures 7, 8A et 8B. La figure 9B est une vue en coupe transversale de la pellicule de matière plastique et de ses moyens de serrage latéraux. La figure 10A est une vue en élévation latérale d'une structure d'ajutage illustrée schématiquement destinée à appliquer de la chaleur aux côté et aux coins de l'emballage terminé afin de provoquer son rétrécissement l'adaptant aux articles emballés. La figure 10B est une vue en bout de l'agencement d'emballage et d'ajutage de la figure 10A. La figure 11 est une vue bout de l'emballage au cours de l'application de chaleur destinée à provoquer le rétrécissement de la pellicule. Aux dessins, des boîtes emballées sont désignées par la référence "C" et elles sont enveloppées par une paire de demi-sections désignées dans leur ensemble par les références 1 et 2. Ces demi-sections 1 et 2 définissent une paire de cavités % 71 22850 2112409- qui enveloppent les emballages primaires C. Comme il sera évident d'après les dessins/la demi-section"1 est complémentaire de la demi-section 2 et lui est fixé le long d'une couture supérieure 3 et d'une coutute inférieure 4. Les coutures 3 et 4 peuvent cons tituer n'importe quel type approprié de jonction connue, comme par exemple une jonction formée en dirigeant un courant d'air chaud ou analogue sur les bords màintênus étroitement l'un contre l'autre des demi-sections 1 et 2. Les extrémités de 1'emballage sont ouvertes comme indiqué en 5, bien que, pour certaines applications de 1'invention, il puisse être désirable de prévoir un emballage avec des extrémités fermées. Dans le but de renforcer la couture 3 et afin d'offrir des moyens d'étiquetage appropriés, une feuille de matière désignée par la référence 6 peut être disposée à cheval sur la couture 3 et fixée aux parties adjacentes des demi-sections 1 et 2. Ainsi,, la feuillez combinée de renforcement et d'étiquetage 6 consolide l'emballage le long de la couture 3 et offre des moyens appropriés pour étiqueter les emballages primaires C et si on le désire, offre un espace limité d'affichage. Pour rendre l'emballage facile à porter, une paire de zones perforées désignées par les références 7 et 8 sont formées dans les parties des demi-sections 1 et 2 qui sont disposées au voisignage immédiat de la couture 3 et ces zones s'étendent dans la feuille de renforcement et d étiquetage 6 comme indiqué par les lignes semi-circulaires perforées 9 et 10. Pour soulever et porter 1'emballage, les doigts sont simplement introduits dans les zones 7 et 8 en exerçant une poussée vers le bas afin de briser la matière le long des lignes perforées et d'amener les parties situées à 1'intérieur des zones perforées 7 et 8 à pivoter vers le bas et vers l'intérieur en formant ainsi des moyens de prise convenables pour 1'emballage, comme il est évident d'après la figure 1. Les demi-sections 1 et 2 sont de préférence obtenues par un processus sous vide qui, lorsqu'il est appliqué à une demi-coquille définissant une cavité aux bords de laquelle est fixée une bande de matière étirabLe scellable à chaud, amène cette matière à se conformer à la surface interne de la demi coquille. Au cours de la formation ou immédiatement avant la for- 71 22850 2112409 mation des demi-sections par une opération d'étirage sous vide, on effectue une application de chaleur à la feuille de matière plastique. On doit veiller à commander l'application de chaleur de façon à empêcher un amincissement exagéré de la feuille, alors 5 que l'opération de façonnage est achevée sur les coins de-la demi coquille. ' i La matière "F" est habituellement une feuille de matière plastique non orientée d'une épaisseur pratiquement uniforme. La demi coquille est désignée par la référence "S" et une 10 paire d'éléments de prise Gl et G2 engage les bords de la pellicule "F" et les maintiennent en contact sûr avec les bords de la demi coquille. Un vide est appliqué de l'extérieur à la coquille "S" par l'intermédiaire de lumières indiquées schématiquement en 15 PI, P2 et P3. Ainsi qu'il sera évident d'après la figure 5, la pellicule F est amenée à prendre une configuration incurvée en passant par diverses étapes désignées par F1,F2,F3,F4, et F5, par exemple.Dans l'étape F4, la partie centrale de la pellicule se trouve en contact ferme avec la partie inférieure SI de la coquil-20 le "S" et la pellicule "F" se trouve également en contact avec les côtés S2 et S3 de cette coquille. Ainsi, une quantité appréciable de chaleur est abandonnée par la pellicule, par conduction vers le fond et les côtés de la coquille "S" lorsqu'on parvient à l'étape F4. La poursuite de l'application d'un vide par 11intermé-25 diaire des lumières Pl et P3 tend donc à communiquer une action d'étirage. .. et d'amincissement importante à la partie de coin de la pellicule F, jusqu'à ce qu'on arrive à l'étape finale désignée par la référence F5. Si l'opération se déroulait comme décrit à propos de la figure 5, il est évident que les parties de coin de 30 la demi coquille seraient très faibles dans les zones désignées d'une façon générale par les références 10 et 11. Afin de se protéger contre un amincissement exagéré de la demi coquille aux coins comme indiqué en 10 et 11, une application de chaleur suivant un dessin préderterminé est effec-35 tuée pour la pellicule F, de manière à parvenir au résultat indiqué schématiquement à la figure 6. Par exemple, l'étape de formation désignée par Fl-2 indique que la pellicule a conservé pratiquement son épaisseur primitive dans la région désignée par les COpy 71 22850 2112409 références 10-2 et 11-2. Ainsi, lorsqu'on est passé par l'étape intermédiaire désignée à la figure 6 par F4-2, les parties de coin 10-2 et 11-2 sont un peu plus épaisses que les parties restantes de la demi-section. Lorsque la coquille est complètement formée, 5 les parties de coin désignées par F 5-2 ont approximativement la même épaisseur générale que les parties restantes de la demi-section. En fait, les parties de coin peuvent être légèrement plus épaisses que les parties restantes, suivant le degré: particulier - et le mode d'application de chaleur obtenir par exemple au moyen 10 -d'un ajutage spécial. A titre d'exemple et comme illustré par l'ajutage représenté schématiquement aux figures 7 et 8 A, des é-crans tels qu'indiqués en 12 et 13 sont utilisés dans l'ajutage à air chaud de manière à réduire le chauffage de la pellicule F dans les zones qui deviennent finalement les coins et qui, au dessin, .15 sont désignées par les références 10-2 et 11-2. Des ouvertures 12A et 13A permettent l'écoulement de l'air. Etant donné que ces zones sont chauffées dans une moindre mesure que d'autres zones de la ' pellicule, les zones 10-2 et 11^2 ne s'étirent pas et ne s'amincissent pas autant que d'autres, zones au cours des étapes finales 20 des opérations d'étirage représentés en F5 à la figure 5 et en F5-2 à la figure 6. La figure 7 est une représentation schématique de l'ajutage et les figures 8 A et 8B desyvues en élévation frontale et latérale de cet ajutage. 25 La température de la pellicule sur sa largeur est .indiquée à la figure 9A. La figure 9B est une représentation en coupe transversale schématique de la pellicule Çfet des bords S2 et S3 de la coquille F, ainsi que des éléments de prise 1 et 2. La figure 9A représente la température de la pellicule F d'un cô-30 "té à l'autre. Les points bas-du diagramme de température "T" sont désignés par les références 10-2 et 11-2 et il est évident d'après la description qui précède et la figure 6 qu'ils correspondent aux parties de la pellicule qui deviennent finalement les coins de la demi-section. 35 A la figure 9A, les données correspondent à une pellicule possédant un module d'élasticité élevé et une température de transition vitreuse élevée. Pour des matières possédant un module d'élasticité et une transition vitreuse plus basse, on 71 22850 2112409 peu utiliser des tesspératures inférieures. Après avoir formé les demi—sections, celles-ci sont fixées ensemble le long de parties marginales opposées afin de produire un emballage du type général illustré aux figures 1 à 3. S Afin d'amener les detai-sections 1 et 2 à se confor mer étroitement à l'extérieur du groupe d'eniballages et de maintenir le degré d*orientation désiré dans le panneau supérieur ainsi que la conservation maximum de l'épaisseur de la pellicule sur les bords externes critiques des panneaux supérieur et inférieur 10 désigrés far les références10-2 et 11-2 à la figure 11, on applique Une chaleur de rétrécissement d'une manière particulière. Etant donné que le panneau supérieur qui s'étend entre les coins 10-2 et 10-2 et le panneau inférieur qui s'étend èntre les coins 11-2 et 11-2 à la figure 11 ont reçu une orien-15 tation inférieure à celle des panneaux latéraux entre les coins 10-2 et 11-2 on désire rétrécir cette zone dans une moindre mesure et maintenir ainsi une résistance maximum à l'impact. L'effet désiré peut être obtenu en dirigeant d'abord de la chaleur sur les coins de 11 emballage pour permettre à la matière dans ces zones 23 de s'épaissir avant qu'une tension de rétrécissement appréciable quelconque ne soit produite dans la coquille de pellicule. Après avoir permis aux coins de s'épaissirj de la chaleur est alors dirigée sur les panneaux latéraux (14 et 15) de manière à augmenter là tension de la pellicule par rétrécissement dans une beaucoup 25 plus grande zone, ce qui produit un emballage serré grâce à une toise sous contrainte de la matière autour des coins de l'emballage êt afin de produire la tension requise dans le panneau supérieur. Là chaleur est appliquée par un ajutage d'une conception illustrée aux figures 10A et 10B. Alors que l'emballage se déplace en tra-30 vers de l'ajutage stationnaire illustré à la figure 10A, les coins sont d'abord chauffés en Ni et après rétrécissement local, de la chaleur est appliquée aux côtés en N2. Pour la plupart des compositions de pellicule de polyvinyle offrant un module d'élasticité compris entre 5.273 "kg par cm2 et 16.873Tcg par cm2, la tempéra-35 ture de la pellicule devrait se situer dans la plage comprise entre 54 et 107°C, pendant une période de 1 à 4 secondes. Pour empêcher un échauffement excessif aux coins, l'ajutage de chauffage est interrompu aux coins dans la position N3, mais les parties 71 22850 2112409 intermédiaires des panneaux latéraux sont chauffées jusqu'après franchissement de N4. Une telle application de chaleur offre une orientation équilibrée grâce à l'absence de destruction de l'orientation dans des zones de faible orientation initiale, comme par exemple dans les panneaux supérieur"et inférieur. D'après la description qui précède, il est évident que la solidité et la sécurité de l'emballage formé suivant l'invention sont nettement améliorées grâce à une application suivant un dessin particulier de chaleur au cours de la formation des demi-sections et au cours de l'opération de rétrécissement exécutée après l'achèvement de l'opération d'assemblage de l'emballage, de telle sorte que les demi sections sont tirées en adaptation étroite avec les parties extérieures des articles emballés dans 1'enceinte formée par les demi sections 1 et 2. Il doit être entendu que la présente invention • n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet. 7.1 A , , 24uv REVENDICATIONS — « 1. Emballage comprenant un groupe d'articles disposés côte à côte en association rectiligne avec leurs axes généralement parallèles entre eux, caractérisé en ce qu'il comprend une paire de demi-sections définissant des cavités complémentaires et formant des parties opposées d'une structure d'enveloppement d'arT ticles situéé autour du groupe d'articles, et une paire de coutures formant des jonctions disposées à l'opposé entre une paire de bords opposés de l'une des demi-sections et les bords correspondants de l'autre demi-section , les demi-sections étant formées par étirage à partir d'une matière en feuilleseeHable à chaud et orientable, ces coutures étant disposées généralement de façon médiane par rapport à l'emballage et au voisinage des extrémités des articles emballés. • 2. Emballage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parties de coin des demi-sections qui relient les parois latérales de la structure d'enveloppement d'articles aux parois supérieure et inférieure sont chauffées à une température inférieure à celle des parties adjacentes de la structure au cours du processus de façonnage, afin de limiter ainsi l'amincissement de ces parties de coin au cours de l'étirage. 3. Emballage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les demi-sections sont faites de feuilles de chlorure de polyvinyle pratiquement non orientées. 4. Emballage suivant la revendication 1,caractérisé en ce qu'une feuille combinée de renforcement-et d'étiquetage est disposée à cheval sur l'une des coutures et fixée à des parties adjacentes des demi-sections. 5. Emballage suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'une paire de zones perforées pour une prise par les doigts est formée dans les demi-sections et la feuille, de part et d'autre de la couture précitée. 6. Emballage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parties de coin de l'emballage sont chauffées après formation de l'emballage de manière à provoquer un rétrécissement et un épaississement des parties de coin. 7. Emballage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les côtés de l'emballage sont chauffés dans une 71 22850 9 2 T T 2409 mesure suffisante pour communiquer à ceux-ci un effet de rétrécissement les adaptant aux articles. 8. Emballage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lés parties de coin de l'emballage sont chauffées après la formation de 1'emballage pour provoquer un rétrécissement et un épaississement des parties de coin et en ce que les côtés de l'emballage sont chauffés après le chauffage des parties de coin dans une mesure suffisante pour leur communiquer un effet de rétrécissement les adaptant aux articles mais sans ramener les parois latérales à un état totalement non orienté. 9. Emballage suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'orientation des parois supérieure et inférieure de l'emballage est pratiquement conservée. 10. Procédé de formation de demi-sections d'emballage, caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer une feuille de matière plastique rétrécissable à chaud avec une épaisseur pratiquement uniforme, de telle manière que certaines zones de celle-ci adjacentes aux parties de coin soient chauffées à des températures supérieures à celles des zones de coin, et à communiquer une force d'étirage à cette feuille afin de former une cavité et à communiquer un degré d'étirage plus élevé aux zones chauffées à des températures supérieures par rapport aux zones de coin, de telle sorte que l'épaisseur des zones précitées est réduite dans une plus grande mesure que celle des zones de coin. 11. Procédé de formation d'un emballage, caractérisé en ce qu'il consiste à tirer chacune des feuilles de matière plastique d'une paire dans des coquillescubiques définissant une cavité,' afin de former respectivement une paire de demi-sections, à chauffer les feuilles avant et pendant la traction de ces feuilles dans les coquilles, de telle manière que leurs zones adjacentes aux parties formant les coins sodait chauffées à des températures supérieures à celle des parties formant les coins, à déplacer les demi-sections jusqu'à une association d'enveloppement par rapport à un ou plusieurs articles à emballer, à fixer les bords opposés des demi-sections ensemble et à chauffer l'emballage dans une mesure suffisante pour provoquer un rétrécissement de celui-ci l'adaptant aux articles. 12. Procédé suivant la revendication 11, carac— 71 22850 •10 2112409 térisé en ce que le chauffage de 1'emballage est effectué en séquence, les coins de l'emballage étant chauffés en premier lieu et de manière à provoquer leur épaississement. 13. Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les côtés de l'emballage sont chauffés ultérieurement dans une mesure- suffisante pour provoquer un rétrécissement les adaptant aux articles sans provoquer une modification importante de l'orientation de la matière plastique due à sa traction dans les coquilles.