Brevet FR2464815A1 — publié le 19810320

Procédé de fabrication d'un emballpge étanche aux gaz. La présente invention concerne un procédé de fabrica- -tion d'un emballage étanche aux gaz. L'invention a pour but la fabrication d'un emballage du type boîte de conserve qui soit étanche, facile à ouvrir, léger et convienne aussi bien au conditionnement des liquides que des produits secs. L'invention va être décrite dans son application à ce type de récipient mais il est bien évident I0 que sa portée est plus générale. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints, donnés dans un but non limitatif et qui représentent un made de réalisation de l'invention. Sur ces dessins la figure 1 est une vue schématique de l'emballage terminé, muni d'un dispositif d'ouverture; les figures 2a et 2b sont deux vues en coupe, perpendiculaires entre elles d'une ébauche servant à la fabri- cation du corps du récipient suivant l'invention, la figure 3 est une vue en coupe d'une partie de la paroi du corps du récipient de la figure 1, la figure 4a représente une partie du fond du récipient de la figure 1, avant montage, la figure 4b illustre le procédé de fabrication de la partie du fond du récipient représentée sur la figure 4a, la figure 5 représente F.a partie de fond fixée au corps de récipient, suivant la ligne V-V de la figure 1; la figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 7 qui représente plus précisément le dispositif d'ouverture de l'emballage. Ce mode de réalisation est légèrement modifié, par rapport à celui de la figure 1. La figure 8 représente schématiquement une installation pour la fabrication d'emballages suivant les figures 1 à 7. La figure 9 illustre la façon dont un tube circulaire en matière plastique extrudée est remodelé en un tube de section rectangulaire, d'autressections étant également possibles. 2 24648f1- La figure 10 illustre schématiquement un procédé pour appliquer sur le corps de récipient des figures 2a et 2b un revêtement en feuille d'aluminium ou autre matériau étanche sensiblement analogue. Les figures lla à llc illustrent plus précisément cette opération de revêtement. La figure 12 illustre la cuisson des corps de récipients munis du revêtement dans un four avant leur découpage illustré par la figure llc. I0 La figure 13 illustre le remodelage des corps de récipients avant qu'ils soient munis d'un couvercle et d'un fond. Un tel remodelage n'est cependant pas toujours nécessaire. L'emballage représenté sur la figure 1 à titre I5 d'exemple non limitatif comprend un corps central 1 en forme de boite, un couvercle 2 et un fond 3 qui sont fixés au corps central, le couvercle étant pourvu d'un dispositif d'ouverture. Comme représenté plus clairement sur les figures 2a, 2b et 3, le corps central 1 comprend une couche intérieure continue en matière plastique la, une couche intermédiaire lb constituée par une feuille d'aluminium ou aitre matériau correspondant sensiblement étanche aux gaz, et une couche extérieure en matière plastique lc de protection de la couche intermédiaire lb. La couche intermédiaire d'aluminium peut être recouverte sur ses deux faces d'une couche de colle ld et le, respectivement. Toutefois, l'adhésion peut être obtenue par tout autre moyen, par exemple par soudage par induction. Le fond 3 du récipient est représenté plus clairement sur les figures 4a et 4b, la figure 4b illustrant le procédé de fabrication de ce fond. Le fond 3 est constitué par une couche extérieure en matière plastique 3a qui est thermoformée ou formée de toute autre manière, par exemple par moulage par injection, avec une partie 3b qui s'enfonce dans le corps 1 et un repli 3c qui encadre le bord inférieur 1f du corps 1. Sur sa face intérieure, le fond 3 est recouvert d'une couche 3d constituée par une feuille d'aluminium ou par un matériau correspondant sensiblement étanche aux gaz qui est protégée par la couche plastique extérieure 3a,: La couche 3d peut ttre fixée à la couche 3a comme illustré par la figure 4b.La couche 3a est disposée sur un mandrin 5 muni intérieurement d'une bobine d'induction 6 pour le soudage par induction de la feuille d'aluminium. Sur le dessus de la couche 3a, on place la feuille d'aluminium 3d qui peut se prése'nter sous forme d'une bande. continue, qu'on découpe au moyen d'un emporte-pièces représenté schématiquement en 7. Après découpage, on enfonce la feuille 3d dans le repli 3c au moyen d'un outil de formage 8. Si nécessaire, on peut refroi- dir l'outil 8 pour refroidir la soudure effectuée au moyen de la bobine d'induction. Dans le mode de réalisation représenté, le soudage est avantageusement effectué de façon telle que la plus grande partie de la feuille 3d soit fixée à la couche 3a, une zone marginale 3d' restant cependant libre. En pratique, il est avantageux d'utiliser pour la couche 3d un matériau lamifié comprenant une feuille d'aluminium entre deux couches extérieures 3d" de polypropène. Sur la figure 5, le fond 3 est représenté fixé au corps central 1. Cette opération de fixation peut également 9tre avantageusement effectuée par soudage par induction,- de façon sensiblement analogue au soudage de la feuille inté- rieure de la figure 4b. Simultanément, on peut effectuer un ceXtain calibrage de la partie inférieure du récipient, comme il ressort de la figure 5, pour éviter des rebords trop saillants. Les figures 6 et 7 représentent plus clairement le dispositif d'ouverture de la figure 1, légèrement modifié. Le dispositif d'ouverture 4 représenté est constitué par deux encoches d'arrachement 4a et 4b, respectivement. L'enco- che 4a définit l'ouverture produite tandis que l'encoche 4b définit une languette de préhension qui, dans l'exemple, est située complètement à l'intérieur de l'encoche d'arrache- ment 4a. La zone hachurée 4e de la figure 7 indique une région vernie entre une partie supérieure extérieure 9 avan- tageusement moulée par injection qui forme une couche ext4rieu- re-et porte les encoches 4a, 4b et une couche intérieure 10 présentant l'étanchéité voulue. De cette façon, on peut facile- ment saisir la languette de préhension 4d formée par l'encoche 4b. Cette préhension est encore facilitée par le fait que la languette 4d est prévue plus épaisse et pourvue d'une rainure pour l'ongle ou d'une lèvre de préhension 11. La languette de I0 préhension 4d s'étend jusqu'à une pointe 4e qui est également formée dans-la partie épaissie du matériau. La pointe 4e peut ainsi transpercer facilement la couche plastique intérieure 10 lorsqu'on tire la languette de préhension vers le haut à partir de la position des figures 6 et 7. Ce percement est I5 encore plus facile lorsque-le matériau qui entoure la pointe 4e est rigidifié, par exemple au moyen d'un rebord d'empilage 12 orienté vers le haut et moulé par injection, ou simplement en raison de son emplacement au voisinage de l'angle 13 que rigidifient le dessus 2 et le corps central 1. Les encoches d'arrachement 4a et 4b peuvent s'étendre jusqu'à la couche plastique intérieure 10 ou elles peuvent être moins profondes. Dans l'un ou l'autre cas, il peut être souhaitable d'interrom- pre l'encoche extérieure d'arrachement 4a en un ou plusieurs emplacements 4a' pour faciliter l'écoulement du matériau de moulage par injection. Sur la figure 6, la référence 2a- désigne une portion qui s'étend dans le corps central 1 et est entourée par un rebord 2b qui encadre le bord supérieur du corps central 1. La figure 8 illustre schématiquement une installation pour la fabrication d'un emballage tel que décrit ci-dessus. Comme de nombreux détails de cette installation sont connus ou évidents à l'homme de l'art, on a représenté l'installation en partie sous forme schématique. Sur la figure 8, une extrudeu- se 14 sert à extruder un tube circulaire la'en matière plasti- que telle que du polypropène, du polyéthylène ou analogue. Le tube la' passe ensuite dans un dispositif de calibrage 15, représenté plus en détail sur la figure 9, qui le remodèle en un tube de section rectangulaire la". L'étirage est effectué à l'intérieur du dispositif de calibrage 15 au moyen d'un dispositif d'étirage 16 et il est terminé dans une machine de coupe transversale 17 qui découpe des ébauches de récipient la"'. Ces ébauches de récipient la"' correspondent à deux parties la(des figures 2a ou 2b) ou davantage. Suivant une forme de réalisation préférée, le tube la' est soumis au départ à une surpression intérieure. Les ébauches sont acheminées vers un poste d'alimentation en feuilles 19 auquel les feuilles sont fournies par un poste de collage 18. Dans le poste de collage 18 un matériau en feuille tel qu'un matériau lamifié composé d'aluminium et de polypropène, est enduit de colle I5 qu'on sèche partiellement. Le matériau est ensuite découpé en feuilles de dimensions appropriées qui sont appliquées au moyen de cylindres sur les ébauches la"', comme représenté plus en détail sur les figures lla et llb. L'application de la colle proprement dite est illustrée plus clairement sur la figure 10. On obtient de cette façon des tronçons de tube 1 qui correspondent à deux corps de récipient 1 (figure 1) ou davantage. Les tronçons 1' sont acheminés dans un poste de cuisson 20 qui est représenté plus en détail sur la figure 12. Ils sont ensuite transférés dans un poste de coupe finale 21 qui sectionne les tronçons 1' en corps de récipient 1 qui passent ensuite dans un dispositif de fabrication et de sou- dage de couvercles 22. Les corps 1 munis de couvercles sont alors acheminés vers un dispositif applicateur de fonds 23 qui est alimenté en fonds provenant d'une fabrique 24 telle qu'une machine de formage sous vide. Les fonds y sont montés librement, après quoi les emballages terminés sont acheminés vers une installation d'emballage 25 dans laquelle les em- ballages ont leur fond temporairement retiré pour l'opé- ration de remplissage puis soudé définitivement au récipient. Cette façon de procéder permet de maintenir d'excellentes conditions d'hygiène. Comme indiqué plus haut, la figure 9 représente le dispositif de calibrage 15 dans lequel le tube extrudé la' est façonné en un tube la" de section rectangulaire. Cette op.ération est effectuée à l'aide de disques rapprochés 26 entre lesquels s'écoule une certaine quantité d'eaux de refroidissement et de lubrification. Les disques sont enfermés dans une chambre 27 dans laquelle règne une pression inférieure l0 à la pression atmosphérique qui facilite le formage du tube la'. A son extrémité aval, la chambre 27 est obturée par un manchon d'étanchéité 28. Extérieurement à la chambre 27 sont disposés des jets d'eau de refroidissement complémentaire 29. Ce remodelage d'un matériau mince constitue en lui-même une I5 nouveauté importante. Par matériau mince, il faut entendre ici un matériau ayant une épaisseur d'environ 1 mm ou moins. La figure 10 représente le poste de collage 18. Dans ce poste, un matériau composite 31 est déroulé d'un rouleau 30 et acheminé par des galets à travers les organes d'application de colle proprement dits 32, jusqu'à un four de séchage 33. puis jusqu'à un dispositif de découpage 34 qui comporte une lame 35 et une chaîne d'alimentation 36. La chaîne 36 peut comporter par exemple des pinces pour maintenir les feuilles découpées 37 (voir figure 8). Un cylindre presseur 39 applique les feuilles sur les ébauches la"' qui sont enfilées sur un mandrin 40. Avant de recevoir les feuilles 37, les ébauches la"' sont traitées dans un dispositif de traitement 41, représenté schématiquement. Ce disposidf est avantageuse- ment du type à effet corona, mais le traitement peut également être effectué de façon différente, par exemple au moyen d'une flamme libre. Le but de ce traitement est de produire une oxydation superficielle pour favoriser l'adhésion des feuilles. Les figures lla à llc illustrent schématiquement la façon dont une feuille ou étiquette 37 est appliquée sur l'ébauche 7 2464815 la"' qui est ensuite découpée transversalement au moyen de lames de coupe 42. Avant ce découpage, les ébauches la"' sont avantageusement acheminées dans le four de cuisson de la figure 12. On s'est aperçu que cette cuisson intermédiaire facilite le découpage au poste suivant 21, pour la raison que le durcissement réduit les risques de délamination au cours de l'opération de coupe. De même, la cuisson intermédiaire provoque un durcissement de la colle lorsque le corps de l'emballage présente une section irrégulière et ce, avant que Io le produit lamifié ne soit découpé en tronçons de longueur appropriée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, I5 suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. C'est ainsi que l'épaisseur des diverses couches de matériau peut varier largement sans sor- tir du cadre de l'invention. En pratique, cependant, il est avantageux d'utiliser pour la couche intérieure extrudée du corps de récipient un matériau à base de polypropène ayant une épaisseur inférieure à 1 mm et avantageusement comprise entre 0,4 et 0,8 mm. Un matériau d'une épaisseur d'environ 0,5mm donne des résultats particulièrement satisfaisants. La couche extérieure du corps de récipient est avantageusement constituée par un matériau composite comprenant de l'aluminium et du polypropène. L'expérience démontre que la couche d'alumi- nium doit avoit une épaisseur comprise entre 8 et 20 microns et mieux de 12 microns, et que la couche extérieure de poly- propène doit avoir entre 20 microns et 60 microns environ, et mieux 50 microns environ. Pour le couvercle, on utilise avantageusement un matériau composite constitué par une feuille d'aluminium entre deux pellicules de polypropène orienté. Les mêmes valeurs que celles indiquées précédemment s'appli- quent à la feuille d'aluminium. En ce qui concerne les 8 - 2464815 pellicules de polypropène orienté, une épaisseur de 18 à 35 microns, et mieux de 20 à 25 microns, doit être utilisée. Les autres détails de forme et de structure peuvent également être modifiés sans sortir du cadre de l'invention. 2 4 6 48 15 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un emballage du type con- sistant à extruder un tube circulaire en matière plastique, à découper le tube en tronçons de longueur appropriée, à fixer sur la paroi externe de chaque tronçon une couche sensiblement étanche aux gaz, constituée par une couche métallique étanche au gaz et une couche de matière plastique, puis à fixer à cha- que extrémité de chaque tronçon un élément de fermeture, carac- térisé en ce qu'il consiste à soumettre les tronçons à une sur- pression intérieure et à les calibrer ensuite pour leur confé- rer une section de la forme désirée, et en ce qu'une couche sensiblement étanche aux gaz est fixée sur chaque élément de fermeture avant leur fixation sur les tronçons. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur de chaque tronçon est sensiblement égale au double de la hauteur de chaque corps central de l'emballage. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calibrage des tronçons est effectué après le collage de la couche sensiblement étanche aux gaz, et en ce que pendant le calibrage les tronçons sont refroidis extérieurement. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les tronçons sont découpés aux dimensions du corps cen- tral de l'emballage à réaliser. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque corps central est amené dans un poste de fabrication et de soudage de couvercles avant d'être acheminé vers un poste de fabrication et d'application de fond. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque fond est monté librement sur chaque corps central avant le remplissage de l'emballage. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans chaque couvercle et fond d'emballage est ménagée une gorge annulaire dans laquelle est inséré un bord terminal du corps central de l'emballage de manière qu'une partie du cou- vercle et du fond s'enfonce dans le corps central tandis que le rebord externe délimité par la gorge annulaire encadre ex- térieurement une partie dudit corps central.