Brevet FR2406522A1 — publié le 19790518

L'invention est relative au formage sous vide de boites constituées d'une feuille ou bande de matière thermoplastique et munies d'une enveloppe extérieure qui est obtenue par érection d'un flan en carton. Il est connu de façonner à chaud une feuille ou bande de matière thermoplastique pour obtenir une boite ou pot en plaçant une feuille de matière thermoplastique chauffée au-dessus de la cavité d'un moule dont les parois sont perforées et reliées d une source de dépression, ce grâce à quoi la feuille, sous l'action de la différence de pression d'air produite entre son dessus et son dessous, vient s'appliquer contre les parois du moule. Le dessus de la feuille ou bande peut éventuellement être soumis å l'influence d'une surpression gazeuse ou d'une pression mécanique pendant au moins une partie des opérations de formage. Ainsi préparée, la boite de matière thermoplastique est placée ensuite dans une enveloppe en carton déja dressée que l'on fixe à cette boite. On utilise de tels boites et pots comme récipients pour emballer par exemple des denrées alimentaires ainsi que des graisses comestibles. L'enveloppe extérieure en carton a notamment pour rôle de constituer une surface sur laquelle on peut imprimer, de façon relativement facile, des textes et des illustrations. Un autre avantage est que l'enveloppe en carton accroît l'aptitude de la boite à supporter des efforts mécaniques, ce qui permet d'utiliser une feuille ou bande plus mince pour fabriquer la boite en matière thermoplastique. L'invention a pour but de simplifier la fabrication de tels récipients constitués d'une boite en matière thermoplastique munie d'une enveloppe en carton, ce procédé facilitant tout particuli- rement la fabrication de boites peu profondes qui, en cas de besoin, peuvent être munies d'un couvercle, lequel est dans certains cas relié de façon articulée i la boite. L'invention est fondée sur le fait qu'une feuille ou bande de matière thermoplastique peut être amenée à se fixer à la surface du carton sous l'influence de la chaleur et de la pression. Certaines feuilles de matière thermoplastique peuvent ainsi s'at- tacher à une surface de carton nue mais, en général, la surface de carton est garnie d'une couche de vernis grâce à laquelle les feuilles de matièresthermoplastiques modernes adhèrent eff & acement à chaud. Comme feuille de matière thermoplastique, on peut utiliser une feuille de matière HD pour laquelle les vernis se composent avantageusement de polyéthylène LD ou d'autres vernis appropriés. Comme feuille de matière thermoplastique, on peut aussi utiliser du PVC ou du propylène avec lequel on choisit un vernis approprié de façon à obtenir la fixation voulue de la feuille sur le carton. Normalement, la feuille de matière thermoplastique adhère si solidement à la surface de carton que lton peut dire qu'il s'agit d'un placage car cette feuille ne peut se séparer du carton sans que la couche superficielle de carton reste collée à la feuille de matière thermoplastique et s'arrache du reste de la matière du carton. Par rapport à l'état de la technique rappelé ci-dessus, le procédé conforme à l'invention se distingue par le fait qu'on dresse le flan de carton dans le moule à dépression de façon à constituer l'enveloppe en carton et qu'on le maintient dans le moule à l'état dressé, l'enveloppe en carton présentant en plusieurs endroits des passages pour l'écoulement de l'air afin de permettre à la dépression régnant dans le moule de se transmettre à l'espace entourant l'enveloppe en carton, et par le fait qu'on place une feuille ou bande de matière thermoplastique au-dessus de l'enveloppe en carton située dans le moule de façon què, sous l'action de la chaleur et de la différence de pression d'air, cette feuille ou bande soit obligée de prendre la forme d'une boite de matière thermoplastique, qui adhère à la face intérieure de l'enveloppe en carton. La boite ainsi fabriquée peut constituer un récipient séparé,destiné à être rempli d'un contenu approprié, ou un couvercle séparé. Selon un mode de réalisation particulier, on fabrique une telle boite et son couvercle en une seule opération du procédé en question de manière telle que le couvercle reste relié de façon articulée à la boite. Lorsque la feuille de matière thermoplastique, au cours du formage la transformant en boite dans l'enveloppe en carton, vient se plaquer ou adhérer à la face intérieure de l'enveloppe en carton, les côtés de l'enveloppe en carton dressée se trouvent fixés l'un à l'autre par l'intermédiaire de la boite en matière plastique. Par ce moyen, le flan de carton prend sa forme très simplement et reste dressé d'une manière simple puisqu'il n'est besoin d'aucun dispositif séparé de fermeture, d'agrafage- ou de collage aux coins ou parois latérales de l'enveloppe en carton pour que celle-ci conserve sa position d'érection, laquelle se maintient étant donné que l'enveloppe en carton sort du moule dans sa position d'érection. Dans sa réalisation la plus simple, le flan de carton peut être constitué d'une partie de fond rectangulaire avec des parois latérales approximativement rectangulaires qui, lorsqu'on enfonce le flan dans un moule à dépression de forme rectangulaire appropriée, se relèvent de façon telle que les bords d'extrémité des parois latérales viennent reposer au voisinage l'un de l'autre près des coins de l'enveloppe en carton dressée. Les coins sont donc dépourvus d'4tanchéité et laissent libres, pour l'écoulement de l'air, des passages qui permettent à la dépression régnant dans le moule de se transmettre dans l'espace entourant l'enveloppe en carton dressée.Si la boite est peu profonde, des essais pratiques ont montré que ces passages d'air de coin étaient suffisants pour que le formage sous vide de la feuille de matière plastique puisse se produire dans l'enveloppe de carton dressée. En cas de besoin, il est toutefois facile de percer le flan de carton en plusieurs endroits pour augmenter sa perméabilité à l'air. Après formage sous vide, on découpe la feuille de matière plastique d'une manière connue sur le pourtour de la boite, ce dé- coupage pouvant se faire soit bord à bord avec l'enveloppe en carton, soit en laissant libre un rebord soudable. Comme indiqué, l'invention convient particulibrement bien aux boites peu profondes, celles-ci étant par exemple telles qu'elles soient munies chacune d'un couvercle relié de façon articulée à la boite considérée. Dans le moule à dépression, on enfonce alors l'un à côté de l'autre les flans de carton destinés à constituer la boite proprement dite et le couvercle, de manière à former avec chacun d'eux une enveloppe en carton dressée; ensuite, on dispose une feuille de matière plastique au-dessus des deux enveloppes en carton et on procède à son formage sous vide. La feuille de matière plastique vient ainsi constituer d'une façon simple une liaison articulée entre la boite proprement dite et son couvercle. Une telle boite à couvercle se distingue, selon l'invention, par le fait que la face intérieure de la boite proprement dite et la face inférieure du couvercle sont entièrement revêtues d'une feuille ou bande de matière plastique qui adhère à chaque enveloppe en carton à la suite d'une opération de chauffage. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés qui en illustrent plusieurs modes de réalisation à titre d'exemples. La figure 1 représente un mode de réalisation du flan de carton servant à former une enveloppe destinée à être incorporée à la boite conforme à l'invention. La figure 2 représente en perspective l'enveloppe en carton dressée à l'aide du flan de la figure 1. La figure 3 est une coupe longitudinale schématique d'un moule à dépression de type connu dans lequel a été dressé le flan de carton de la figure 1 pour constituer une enveloppe en carton en forme de boîte, enveloppe dans laquelle une feuille ou bande en matière thermoplastique, indiquée par une ligne de tirets, est soumise à un formage à chaud pour constituer une boite de matière plastique adhérant à l'enveloppe en carton, une feuille de matière thermoplastique tendue étant représentée en trait plein au-dessus du moule dans sa position initiale précédant le formage à chaud. La figure 4 représente, en perspective schématique, un moule à dépression qui est divisé en deux compartiments pour fabriquer une boite proprement dite et un couvercle attenant à cette boîte. La figure 5 représente,en coupe transversale schématique, le moule à dépression de la figure 4 avec deux flans de carton conformes à la figure 1 qui y sont dressés chacun comme l'enveloppe en carton de la figure 2 et logés chacun dans son compartiment, ainsi qu'une feuille ou bande de matière thermoplastique formée à chaud pour constituer une boite de matière plastique dans chaque enveloppe en carton. La figure 6 représente,en perspective schématique, la boîte après son extraction du moule de la figure 5 et découpage de la feuille à ras du bord de la boite. Les figures 7, 8 et 9 représentent schématiquement, à plus grande échelle, des coupes respectivement selon les lignes 7-7, 8-8 et 9-9 de la figure 6. La figure 10 est une coupe transversale de la boite et de son couvercle, ce dernier ayant été rabattu sur la boite en position de fermeture. La figure Il représente: en perspective schématique, un couvercle et une boite proprement dite b deux compartiments, une feuille ou bande de matière thermoplastique ayant été formée à chaud dans les enveloppes en carton dressées et ayant été insérée dans le couvercle et dans les deux compartiments constituant la boite proprement dite de la même manière qu'avec la boite et le couvercle de la figure 6. La figure 12 représente, en perspective schématique avec coupes partielles, un pot auquel est relié un couvercle de façon articulée, l'ensemble ayant été fabriqué selon l'invention. La figure 13 enfin montre le flan de carton qui sert à fabriquer l'enveloppe en carton et le couvercle de la figure 12. L'enveloppe en carton 10 représentée à la figure 2 consiste en un fond 12 et en quatre parois latérales 14, 16, 18 et 20 et elle est dressée ou érigée à partir du flan de la figure 1. Les bords d'extrémité 22 de ces parois latérales limitent une encoche carrée 24 à chaque coin du flan et, lors de l'érection de celui-ci, il reste une fente de fuite ou passage pour l'écoulement de l'air 26 à chaque coin de l'enveloppe en carton 10 dressée. Ces passages 26 peuvent être complétés par des passages supplémentaires qui sont formés de perforations 28 en plusieurs endroits de l'enveloppe en carton 10, ce qui n'est toutefois pas indispensable avec des boites relativement peu profondes mais peut faciliter la mise en oeuvre du procédé de fabrication conforme à l'invention avec des boites relativement profondes. La figure 3 représente schématiquement un moule 30 pour le formage sous vide classique. Une canalisation 32 relie le moule 30 à une source de dépression. Le fond 36 de la cavité 34 du moule 30 correspond au fond 12 du flan de carton, alors que les parois latérales 38 de cette cavité ont dans ce cas une hauteur plus faible, de moitié environ, que les parois latérales 14, 16, 18 et 20 de l'enveloppe en carton 10. La figure 3 représente une feuille ou bande de matière thermoplastique 40 qui a été chauffée de manière connue pour le formage sous vide..-On-place la feuille ou bande 40 au-dessus de l'enveloppe en carton 10 dressée dans le moule 30. La dépression qui se transmet du moule 30 à l'enveloppe en carton dressée 10, par l'intermédiaire des passages 26, règne ainsi dans l'espace entourant cette enveloppe 10. La feuille de matière plastique 40 se trouve donc aspirée vers le bas dans l'enveloppe dressée 10 de façon qu'elle prenne la forme d'une boite intérieure en matière thermoplastique dont les parois latérales et le fond s'adaptent à la face intérieure de l'enveloppe en carton 10, la feuille de matière plastique chauffée et la face intérieure de l'enveloppe en carton étant d'une nature telle qu'elles adhèrent l'une à l'autre à chaud comme décrit ci-dessus. Dans l'exemple représenté, la feuille de matière plastique 42 ainsi formée, qui constitue la doublure ou boite en matière plastique et qui est indiquée par une ligne de tirets à la figure 3, vient s'étendre sur les arêtes supérieures des parois latérales de l'enveloppe en carton et descend le long d'une partie des faces extérieures de ces parois latérales1 jusqu'à la face supérieure 44 du moule 30 et contre cette face 44. Il se forme ainsi une bordure 46 en feuille de matière plastique tout autour de l'enveloppe 10, sur la face extérieure de celle-ci. Comme indiqué ci-après, on peut couper la feuille de matière plastique soit au ras du bord inférieur de la bordure 46, soit en laissant libre un morceau attenant à cette bordure pour constituer un rebord soudable en matière thermoplastique. Dans certains cas, les parois latérales 38 de la cavité 34 du moule 30 peuvent être aussi hautes que les parois latérales de l'enveloppe en carton, comme il sera précisé ci-après. Les figures 4 et 5 représentent un moule à dépression 48 de même agencement que celui de la figure 3, mais qui est divisé par une cloison 50 en deux cavités 52, 54 de dimensions à peu près égales. Dans ces cavités, on a placé deux enveloppes en carton 56, 58 qui sont constituées chacune par érection d'un flan analogue à celui de la figure 1. L'enveloppe en carton 56 a des parois latérales plus hautes que les parois latérales de la cavité 52 du moule, comme représenté à la figure 3, tandis que l'enveloppe 58 a des parois latérales qui ont à peu près la même hauteur que celles de la cavité 54 du moule. Après érection des enveloppes en carton 56, 58, on forme à chaud une feuille ou bande de matière thermoplastique dans ces deux enveloppes en même temps, de la manière qui a été décrite en référence à la figure 3. La feuille ainsi formée a été désignée par 60 à la figure 5 où elle est représentée par une ligne de tirets. Les deux enveloppes de carton sont maintenant fixées aux deux boites ou doublures moulées 62, 64 de matière plastique qui, avec les enveloppes en carton, constituent une boite proprement dite 66 et un couvercle 68 (voir la figure 6), lequel peut s'adapter sur la boîte 66 de la façon représentée à la figure 10. Ainsi qu'il ressort clairement des figures 7 à 10, la feuille ou bande de matière plastique 60 adhère aux deux enveloppes en carton 56, 58 et constitue de façon simple une liaison articulée 70 (figure 9) entre la boîte 66 et le couvercle 68. A la figure 9, on voit que la cloison SO du moule de la figure 5 a ménagé un intervalle 50a entre la boite 66 et le couvercle 68, ce qui réalise sur la feuille 60 une inflexion appropriée au niveau de la liaison 70, si bien que celle-ci joue avec une résistance relativement faible lorsqu'on rabat le couvercle 68 de la position ouverte de la figure 9 à la position fermée de la figure 10. Aux figures 7 à 9, on a indiqué par des lignes en tirets des rebords soudables 72, 74 le long des bords de la boîte 66 et du couvercle 68, lesquels-rebords sont représentés en trait plein à la figure 10. Ces rebords peuvent être laissés tels quels le cas échéant mais, si l'on désire réaliser un emballage hermétiquement fermé, on peut souder ensemble les rebords 72, 74, ce grâce à quoi l'emballage devient complètement étanche. La figure 11 représente schématiquement deux enveloppes en carton 76, 78, qui sont dressées côte à côte et dont l'ensemble est analogue à la boite 66 de la figure 6, et une enveloppe en carton 81 qui est analogue au couvercle 68 de la figure 6. Ces trois enveloppes en carton 76, 78 et 81 sont dressées dans le moule de la figure 4. Après#formage sous vide d'une feuille ou bande de matière thermoplastique de façon à constituer les trois boites correspondantes, on obtient une articulation en 70a. En passant de l'enveloppe 76 à l'enveloppe 78 selon la ligne indiquée en 82, la feuille de matière plastique relie ces deux enveloppes l'une à l'autre d'une façon simple; on obtient ainsi une boite compartimentée qui peut être fermée par le couvercle 81 de la façon représentée à la figure 10. La figure 12 représente schématiquement la boite 84 fabriquée selon l'invention, qui peut être munie d'un couvercle 86 à liaison articulée. Le flan qui sert à l'érection des enveloppes en carton 84a et 86a est représenté à la figure 13. Au niveau de la boîte 84, le flan possède un fond 88 et des parois latérales 90, 92 reliées de façon articulée à ce fond 88. Au niveau du couvercle 86, le flan possède un fond 94 et des parois latérales 96, 96a, la paroi 96a étant reliée de façon articulée en 98 à la paroi latérale adjacente 92. Entre les parois latérales 90, 92 se trouvent des rabats de coin 100 qui peuvent être pliés en deux le long d'une ligne médiane; celle-ci est constituée par une fente 102 destinée à laisser passer l'air et par une ligne de pliage 104.On dresse le flan de la figure 13 dans un moule à dépression (non représenté jusqu'à la position de la figure 12 où les rabats de coin 100 sont pliés en deux et forment un volet 106 qui repose contre l'une des faces de ltenve- loppe.Après formage à chaud d'une feuille ou bande de matière thermoplastique à l'intérieur de l'enveloppe dressée, de façon à réaliser une boite intérieure ou doublure en matière plastique 108 dont on a distingué la surface en la parsemant de points à la figure 12 et qui adhère à l'enveloppe en carton, les volets 106 sont fixés à la position représentée. On obtient ainsi un renforcement de la liaison entre les parois latérales de l'enveloppe en carton qui sont en outre reliées par paires en raison du fait qu'elles adhèrent à la boite intérieure de matière plastique. Dans l'exemple représenté, on a prévu des rebords 110 et 112 capables d'être soudés ensemble, respectivement sur le bord de-la boite 84 et sur celui du couvercle 86. Le cas échéant, le couvercle 86 peut être supprimé et remplacé par un quatrième rebord 110 de façon telle que la boite comporte une bordure continue faite des bords 110 afin de recevoir, par exemple, un couvercle plan. REVENDICATIONS 1- Procédé de fabrication, par-formage sous vide, d'une boite constituée d'une feuille ou bande de matière thermoplastique et munie d'une enveloppe extérieure en carton qui est obtenue par érection d'un flan en carton, caractérisé en ce qu'on dresse le flan de carton dans un moule à dépression de façon à constituer l'enveloppe en carton et qu'on le maintient dans le moule à l'état dressé, l'enveloppe en carton dressée présentant en plusieurs endroits des passages pour l'écoulement de l'air afin de permettre à la dépression régnant dans le moule de se transmettre à l'espace entourant l'enveloppe en carton, et en ce qu'on place une feuille ou bande de matière plastique audessus de l'enveloppe en carton située dans le moule de façon que, sous l'action de la chaleur et de la différence de pression d'air, cette feuille ou bande soit obligée de prendre la forme d'une boîte de matière plastique, qui adhère à la face intérieure de l'enveloppe en carton. 2- Procédé selon la revendication 1, pour la fabrication de deux boites dont l'une constitue la boite proprement dite et l'autre le couvercle de celle-ci, caractérisé en ce qu'on dresse deux flans de carton pour former deux enveloppes en carton que l'on place côte à côte dans le moule à dépression de façon que les fonds des enveloppes reposent contre le fond du moule, et en ce que l'on procède au formage à chaud de la feuille ou bande de matière thermoplastique dans les deux enveloppes en carton en même temps afin d'obtenir une boîte en matière plastique dans la boîte proprement dite et une boite en matière plastique dans le couvercle, ces-deSux boîtes n matière plastique étant reliées l'une à l'autreede façon articulée par une partie de la feuille de matière plastique qui s'étend sur les bords supérieurs des parois latérales adjacentes des deux enveloppes en carton. 3- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on place les deux enveloppes en carton de façon telle, dans le moule à dépression, que le bord supérieur de l'une des enveloppes en carton se trouve à plus faible hauteur que le bord supérieur de l'autre enveloppe en carton et approximativement de niveau avec la face supérieure du moule à dépression. 4- Procédé selon lune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lon découpe la feuille de matière plastique sur le pourtour de chaque boîte de façon à laisser un rebord soudable le long de certains au moins des bords des boî tes. 5- Boîte en carton munie d'un couvercle en carton qui est relié de façon articulée à l'une des parois latérales de la boite proprement dite, caractérisée en ce que la face intérieure de la boite proprement dite et la face inférieure du couvercle sont entièrement revêtues d'une feuille ou bande de matière plastique qui adhère à chaque enveloppe en carton à la suite d'une opération de chauffage. 6- Boite selon la revendication 5 dont la boîte proprement dite et le couvercle sont faits d'éléments séparés, reliés l'un à l'autre de façon articulée par l'intermédiaire de l'une des parois latérales de la boite proprement dite, caractérisée en ce que la feuille de matière plastique de la boite proprement dite est faite dune seule pièce avec la feuille de matière plastique du couvercle pour former une articulation entre la boîte proprement dite et le couvercle. 7- Boite selon la revendication 6 dont le couvercle est constitué d'une boite qui s'adapte sur le bord supérieur de la boite proprement dite, caractérisée en ce que la feuille ou bande de matière plastique, adhérant à la face intérieure de la boite proprement dite, franchit le bord de la boite, descend le long d'au moins une partie de la face extérieure de cette boîte et forme une bordure qui longe l'une des parois latérales de la boite et en ce qu'elle constitue une feuille ou bande de matière plastique adhérant à la face intérieure du couvercle, avec le bord inférieur du côté correspondant de la bordure.