Brevet FR2478583A1 — publié le 19810925

Flan en carton pour récipients à liquide et ré- cipient obtenu à partir du flan. La présente invention concerne d'une manière générale des emballages ou récipients en carton contenant un liquide et, plus particulièrement, une fermeture repliable formant fond pour de tels récipients. Il est bien connu. que du carton utilisé pour des réci- pients à lait et à jus de fúiits peut être revêtu éconuniqueoent de substances thermoplastiques thermosensibles et auto-adhési- ves. Ces substances doivent être inertes vis-à-vis des sub- stances à emballer, douées d'une bonne résistance mécanique et durables, peu coûteuses et faciles à appliquer en forme de feuille sur le carton. Un exemple d'une substance thermo- plastique appropriée, utile pour l'emballage de produits lai- tiers, est le polyéthylène. Le carton destiné à former les récipients est initia- lement fourni sous forme de rouleaux. lors de sa mise en oeuvre il est revêtu des deux c8tés de couches de polyéthy- lène d'épaisseurs déterminées. Des flans sont ensuite dé- coupés dans le rouleau de carton ainsi traité, et munisde li- gnes de pliage de façon à pouvoir étre pliés sous la forme d'un corps tubulaire présentant aux extrémités supérieure et inférieure des panneaux pouvant être facilement repliés et soudés de façon à obtenir des fermetures étanches formant paroi supérieure et fond. D'une manière générale, il s'est avéré souhaitable que la fermeture formant fond comporte à l'état fini au moins trois couches de matière dans la zone de chaque angle du fond, la longueur de bord brut se trou- vant à découvert à l'intérieur du récipient et donc exposée au contenu de ce dernier étant aussi réduite que possible. Un récipient très satisfaisant et largement utilisé présentant une fermeture repliable formant fond est celui représenté et décrit dans le brevet américain nO 3 120 335. Etant donné qu'un volume considérable de carton revê- tu de matière thermoplastique est utilisé à l'heure actuel- le pour l'emballage de produits laitiers et de jus sur le marché mondial, il est souhaitable d'économiser autant de carton que possible tout en préservant les normes rigou- reuses devants être respectées actuellement pour fabriquer efficacement un récipient de très bonne qualité, étanche et satisfaisant du point de vue sanitaire. En conséquence, la présente invention a pour objet d'une manière générale de créer un récipient thermosoudable destiné à contenir un liquide et présentant une fermeture perfectionnée formant fond qui demeure étanche tout en com- portant des panneaux repliés vers l'intérieur qui contien- nent beaucoup moins de carton de recouvrement que dans la technique antérieure. En outre, la présente invention réalise un flan destiné à la fabrication d'un récipient et dont les quatre panneaux servant à constituer la fermeture formant fond sont réalisés de telle sorte que les panneaux qui constituent la fermetu- re formant fond du flan-adjacent s'y emboîtent, permettant ainsi d'utiliser un rouleau de carton plus étroit pour cha- que paire de rangées de flans. De plus, la présente invention réalise une fermeture.for- mant fond perfectionnée permettant d'économiser du carton et qui s'adapte à des appareils de repliement et de soudure de pointage classiques équipant des machines courantes à mettre en forme, remplir et souder des emballages sans qu'il faille apporter des transformations sensibles à ces der- nières. Il s 'agit en outre suivant la présente invention, de réa- -liser une fermeture formant fond perfectionnée qui puisse, après avoir été pliée à plat, être soudée par des méthodes classiques aux gaz chauds, électriques ou ultrasoniques. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'une partie d'un flan à partir de laquelle il s'agit d'obtenir la fermeture 3' formant fond suivant l'invention, et montre la surface exté- rieure de cette fermeture en illustrant en même temps la fa- çon dont un flan adjacent représenté en traits mixtes s'y emboîte avant d'être découpé dans un rouleau de carton; les figures 2, 3 et 4 sont des vues en perspective partielles illustrant respectivement différentes opérations successives nécessaires à l'obtention de la fermeture for- mant fond; la figure 5 est une vue de dessous du fond du récipi- ent la figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 4 et montre le fond vu de l'intérieur du récipient; la figure 7 est une vue en plan d'une partie d'un flan à partir de laquelle il s'agit de former une autre variante de la fermeture formant fond suivant l'invention, et montre la surface extérieure de cette fermeture en illustrant en même temps la façon dont un flan adjacent représenté en traits mixtes s'y emboîte avant d'être découpé dans un rou- leau de carton; et la figure 8 est une vue de dessous du fond du réci- pient obtenu à partir du flan de la figure 7. Sur la figure 1 est représenté en partie un flan 10 apte à être transformé en un corps tubulaire 12, comme le montrent les figures 2 à 4. Une extrémité du corps tubulaire 12 est munie d'une fermeture appropriée formant paroi supé- rieure (non représentée) qui peut par exemple avoir la con- figuration à toit bien connue et décrite dans le brevet américain n0 3 270 940. La fermeture formant fond plat 14 des figures 4 et 5 est obtenue à partir du flan 10 de la figure 1 qui est di- visé en deux groupes de panneaux par une ligne de pliage 16 alternativement décalée d'un côté et de l'autre. Le fait que la ligne de pliage 16 soit décalée alternativement d'un côté et de l'autre de la façon représentée a pour but de laisser de la place à l'épaisseur de la matière en forme de feuille lorsque celle-ci est pliée le long des lignes de pliage au cours du montage et d'éviter ainsi un tassement de la matière au niveau des différents angles o les lignes de pliage se rencontrent. Ceci a pour avantage non seulement d'augmenter la résistance mécanique et d'améliorer l'aspect extérieur du récipient fini mais en outre de faciliter son montage et-sa fermeture par des machines automatiques. la matière située au-dessus de la ligne de pliage 16 sur la fi- \5gure 1 est le groupe de fermeture formant fond 14, alors que la matière représentée au-dessous de la ligne 16 est le groupe formant corps tubulaire 18. Ce dernier comprend qua- tre panneaux latéraux 20, 22, 24 et 26 ainsi qu'un panneau ou volet latéral formant joint 28. le groupe formant coÈrps tubulaire est limité des deux côtés par des bords 30 et 32, les différents panneaux étant séparés par des lignes de pli- age 34, 36, 38 et 39. le groupe de fermeture formant fond 14 comprend des panneaux de fermeture 40, 42, 44 et 46 contigus respective- ment aux panneaux latéraux 20, 22, 24 et 26, et un panneau 48 situé dans le prolongement du volet formant joint laté- ral 28. les panneaux de fermeture 40, 42 et 46 sont identi- ques en ce qui concerne leurs forme et surface globale alors que le panneau-44 présente une surface et une hauteur plus grandes. Chacun des panneaux 40, 42 et 46 est en forme de toit et présente des côtés verticaux et des bords extéri- eurs inclinés aboutissant au'niveau d'un sommet dont la hau- teur est égale à la moitié de la largeur d'un panneau laté- ral du corps tubulaire. Les courts côtés verticaux consti- tuent des bords 50 et 52 ainsi que des lignes de pliage 54, 56, 58 et 60, lesquelles s'étendent respectivement entre les panneaux de fermeture 40/42, 42/44, 44/46 et 46/48. Cha- cun des panneaux 40, 42 et 46 présente des bords inclinés identiques 62 et 64 alors que le panneau 44 présente des bords à plus forte pente 66 et 68 aboutissant au niveau d'un sommet dont la hauteur est supérieure d'une quantité prééta- blie à la moitié de la largeur d'un panneau latéral du corps tubulaire. les deux panneaux de fermeture opposés 42 et 46, qui se trouvent reliés à des côtés opposés du plus grand panneau de fermeture 44, sont chacun divisés par une paire de lignes de pliage diagonales 70 et 72 qui forment respectivement avec les bords inclinés 62 et 64 des triangles extérieurs opposés 74 et 76. Une ligne de pliage diagonale 70 s'étend à partir de l'intersection des lignes de pliage 16, 34 et 54 jusqu'au sommet du panneau 42 alors que l'autre ligne de pliage diagonale 70 s'étend à partir de l'intersection des lignes de pliage 16, 38 et 58 jusqu'au sommet du pan- neau 46. Une ligne de pliage diagonale 72 s'étend à partir de l'intersection des lignes,de pliage 16, 36 et 56 jusqu'au sommet du panneau 42 alors que l'autre ligne de pliage dia- gonale 72 s'étend à partir de l'intersection des lignes de pliage 16, 39 et 60 jusqu'au sommet du panneau 46. Il convient à présent de noter que dans la mesure o les flans 10 sont découpés dans un large rouleau de carton un flan adjacent 10' (figure 1) peut s'emboîter dans le flan 10 en ayant ses panneaux de fermeture formant fond 40', 42', 44?, 46' et-48' placés respectivement à.proximité ou au con- tact des panneaux de fermeture 48, 46, 44, 42 et 40. Un tel emboîtement permet d'économiser une largeur de carton égale à la hauteur verticale des bords inclinés 66 et 68 du plus grand panneau de fermeture 44, laquelle hauteur est désignée ci-après par "A". Dans le cas d'applications o le rouleau de carton est suffisamment large. pour quatre flans placés c8te à c8te la largeur de carton économisée serait évidemment égale au double de la hauteur "A". Pour réaliser la fermeture formant fond de récipient représentée sur la figure 4 une ébauche plate à joint laté- ral est d'abord formée en repliant le flan 10 sur lui-même et en soudant le volet formant joint latéral 28 et son pro- longement 48 respectivement sur les faces intérieures des panneaux 20 et 40, l'une quelconque des méthodes bien con- nues de soudage de matières plastiques faisant appel à la chaleur, aux ultrasons ou à la lumière pouvant être utili- sée à cette fin. A partir du flan plié est ensuite formé sur un mandrin (non représenté) le corps tubulaire 12 (figure 2), de telle sorte que les panneaux de fermeture formant fond s'étendent vers l'extérieur à partir de la face frontale du mandrin. Le fond du récipient est ensuite plié vers l'inté- rieur (figure 3) et soudé (figures 4 et 5). Comme indiqué sur la figure 3, les portions triangu- laires intérieures des panneaux 42 et 46 sont poussées l'une vers l'autre de façon que les portions triangulaires exté- rieures 74 et 76 soient amenées à se replier vers l'extéri- eur autour des lignes de pliage 70 et 72 et en direction des portions triangulaires intérieures. Après achèvement du pro- cessus de pliage les portions triangulaires extérieures 74 et 76 se trouvent enfermées entre les panneaux intérieurs 42; 46 et les panneaux extérieurs- 40; 44, comme repré- senté sur la figure 5, et le panneau plus long 44 recouvre la partie terminale du panneau. extérieur opposé 40. La con- figuration formant fond plat ainsi obtenue est soudée par un procédé approprié quelconque, par exemple aux gaz chauds ou par ultrasons, suivant un motif sensiblement en forme de "X", c'est-à-dire le long des quatre segments diagonaux à trois couches s'étendant à partir de chaque angle jusqu'au centre de la fermeture formant fond-. La figure 6 montre qu'à l'intérieur du récipient les sommets des panneaux 42 et 46 se rencontrent au centre du récipient alors que le sommet du panneau 40 se trouve immé- diatement au-dessous d'eux. Par conséquent, aucun bord brut n'est à découvert du côté intérieur de la fermeture formant fond. En ce qui concerne la variante représentée sur la fi- gure 7 il convient de noter que les panneaux latéraux for- mant corps tubulaire 20, 22, 24, 26 et 28 du flan 10" sont identiques à ceux de la forme de réalisation de la figure 1 alors que les panneaux de fermeture formant fond 40", 42", 44", 46" et 48" sont réalisés de façon à former des angles de 900 entre des bords inclinés adjacents. Dans cette va- riante le fait de couper un rouleau de carton de façon à former les bords inclinés des panneaux de fermeture formant fond 40", 42", 44", 46" et 48" permet en même temps de for- mer les bords inclinés des panneaux de fermeture formant fond du flan adjacent, représenté en traits mixtes, rédui- sant ainsi à un minimum les déchets entre les deux flans. Ainsi que le montre la figure 8, on obtient à partir du flan 10" de la forme de réalisation de la figure 7 une fermeture formant fond en poussant les portions triangulai- res intérieures des panneaux 42" et 46" d'abord l'une en direction de. l'autre de façon que les portions trapézo- idales extérieures 74" et 76" formées par les lignes de pliage diagonales 70 et 72 soient amenées à se replier vers l'extérieur autour des lignes de pliage 70 et 72 et sur les portions triangulaires. Les portions trapézoldales extéri- eures se trouvent ainsi enfermées entre les portions trian- gulaires intérieures et les parties marginales adjacentes des panneaux respectifs 40" et 44". Le panneau le plus long 44" s'étend sur la partie terminale du panneau opposé 40". La configuration formant fond plat ainsi obtenue est soudée suivant un motif sensiblement en forme de "X", comme pour la forme de réalisation de la figure 5, c'est-à-dire le long de quatre segments diagonaux à trois couches s'étendant à partir de chaque angle jusqu'au centre de la fermeture formant fond. Cette forme de réalisation permet d'obtenir que la fermeture formant fond présente un degré d'étanchéité ex- ceptionnel à l'état fini. Ce but est atteint en réalisant les bords coupés latéralement des portions trapézoïdales 74" et 76" de telle sorte qu'ils se placent effectivement bout à bout les uns contre les autres avant l'achèvement de la fermeture formant fond. En fait, les panneaux 42" et 46" sont proportionnés de telle sorte qu'ils présentent en- semble une longueur légèrement supérieure à la largeur de chaque panneau latéral mesurée le long de la ligne de pli- age 16. Ainsi le carton est "tassé" lors de l'opération de fermeture, améliorant ainsi grandement l'étanchéité de la fermeture formant fond. Il ressort de ce qui précède que la présente inven- tion réalise une fenmeture formant fond, présentant une bonne étanchéité et pouvant être facilement réalisée sur des ma- chines, pour un récipient en carton contenant un liquide, cette fermeture pouvant en outre, en ce qui concerne l'ob- tention des flans à partir d'un rouleau de carton, être réa- lisée d'une manière économiquement avantageuse par rapport aux flans classiques couramment utilisés jusqu'à présent. Il ressort également de la description précédente que la fermeture formant fond perfectionnée suivant l'invention peut être réalisée de façon qu'à l'intérieur du récipient il ne se trouve pas de bords bruts au centre ou dans la par- tie de croisement de la fermeture-formant fond. Enfin, il convient de noter que les deux formes de ré- alisation illustrées et décrites en détail ne présentent au- cun caractère limitatif de sorte que diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Flan pour un récipient en une matière pliable présentée sous forme de feuille et revêtue sur toute sa sur- face d'une matière thermoplastique qui devient adhésive par chauffage, caractérisé en ce que le flan(10, 10', 10") com- prend un certain nombre de panneaux latéraux(20, 22, 24, 26, 28) et deux paires de panneaux de fermeture opposés formant fond(40, 44 et 42, 46; 40", 44" et 42", 46")reliés respec- tivement aux panneaux latéraux(20, 24 et 22, 26)en tant que prolongements de ceux-ci et reliés les uns aux autres par des lignes de pliage(54, 56, 58, 60)leé.iongLde leurs côtés au. une partie déterminée de leur hauteur, chaque panneau de fermeture présentant des bords'coupés libres (62, 64; 66, 68)qui s'étendent d'une façon déterminée à partir de l'extrémité desdites lignes de pliage en direction de la ligne centrale du panneau de telle manière que les panneaux de fermeture du flan adjacent s'y emboîtent avant que les deux flans ne soient séparés par découpage. 2 - Flan pour un récipient en une matière pliable présentée sous forme de feuille et revêtue sur toute sa surface d'une matière thermoplastique qui devient adhésive par chauffage, caractérisé en ce que le flan (10, 10', 10") comprend quatre panneaux latéraux (20, 22, 24 et 26) d'une même largeur et deux paires de panneaux de fermeture oppo- sés formant fond (40, 44 et 42, 46; 40", 44" et 42", 46") reliés respectivement aux panneaux latéraux (20, 24 et 22, 26) en tant que prolongements de ceux-ci et reliés entre eux par des lignes de pliage (54, 56, 58, 60) le long de leurs côtés sur une partie déterminée de leur hauteur, cha- que panneau de fermeture présentant des bords coupés libres (62, 64; 66, 68) qui s'étendant sous un angle déterminé à. partir de l'extrémité des lignes de pliage (54, 56, 58, 60) et se rencontrent au niveau de la ligne centrale du panneau de façon à former le sommet d'un triangle dont la hauteur est égale, pour au moins deux panneaux, à la moitié de la largeur d'un panneau et dont la hauteur est supérieure, pour au moins un panneau, d'une quantité préétablie à la moitié de la largeur d'un panneau latéral. 3 - Flan suivant la revendication 2, caractérisé en ce que sur chacun de deux panneaux de fermeture opposés (42, 46) sont formées deux lignes de pliage diagonales (70, 72) qui s'étendant à partir des points de rencontre margi- naux des panneaux de fermeture et panneaux latéraux respec- tifs jusqu'aux sommets respectifs de façon à former des triangles. (74., 76) avec les bords coupés libres (62, 64) qui les avoisinent. 4 - Flan pour un récipient en une matière pliable présentée sous forme de feuille et rev9tue sur toute sa surface d'une matière thermoplastique qui devient adhésive par chauffage, caractérisé en ce que le flan (10") comprend quatre panneaux latéraux (20, 22, 24, 26) d'une même lar- geur et deux paires de panneaux de fermeture opposés for- mant fond (40", 44" et 42", 46") reliés respectivement aux panneaux latéraux (20, 24 et 22, 26) en tant que prolonge- ments de ceux-ci et reliés entre eux par des lignes de pli- age le long de leurs côtés sur une partie déterminée de leur hauteur, chaque panneau de fermeture présentant des bords coupés libres qui s'étendent à partir de l'extrémité desdites lignes de pliage en direction de la ligne centrale du panneau et aboutissent à un bord coupé libre s'étendant latéralement à une hauteur, laquelle est égale à là, moitié de. la largeur d!.un-panneau,-latéral pour au moins deux pan- neaux de fermeture et supérieure à la moitié de la largeur d'un panneau latéral dlune quantité déterminée pour au moins un panneau de fermeture. - Flan suivant la revendication 4, caractérisé en ce que sur chacun de deux panneaux de fermeture opposés (42", 46") sont formées deux lignes de pliage diagonales (70, 72) qui s'étendent à partir des points de rencontre marginaux des panneaux de fermeture et panneaux latéraux respectifs jusqu'audit bord coupé libre latéral au niveau de la ligne centrale du panneau de fermeture de façon à former des portions trapézo!dales (74", 76") avec les lignes de pliage latérales et bords coupés libres angulaires res- pectifs (62, 64). 6 - Récipient en carton ou analogue revêtu sur toute sa surface d'une matière thermoplastique qui devient adhé- sive par chauffage, caractérisé en ce qu'il comprend quatre panneaux latéraux (20, 22, 24 et 26) d'une même largeur et deux paires de panneaux de fermeture opposés formant fond (40, 44 et 42, 46; 40", 44" et 42", 46") reliés respecti- vement aux panneaux latéraux (20, 24 et 22, 26) en tant que prolongements de ceux-ci et reliés entre eux par des lignes de pliage (54, 56, 58, 60) le long de leurs c8tés sur une partie déterminée de leur hauteur, chaque panneau de ferme- ture présentant des bords coupés libres (62, 64; 66, 68) qui s'étendent sous un angle déterminé entre l'extrémité desdites lignes de pliage (54., 56, 58, 60) et la ligne cen- trale du panneau et aboutissent à un endroit tel que les hauteurs de deux panneaux de fermeture opposés (42, 46; 42", 46") soient chacune égales à la moitié de la largeur d'un panneau latéral et que la hauteur d'au moins un autre panneau de fermeture (44; 44") soit supérieure d'une quan- tité préétablie à la moitié de la largeur d'un panneau la- téral, en ce que les deux panneaux opposés (42, 46; 42", 46") comportent des lignes de pliage diagonales (70, 72) de façon à former des portions triangulaires dont les sommets se touchent du c8té intérieur du récipient et en ce que la partie terminale de l'un (44; 44") des deux autres panneaux recouvre la partie terminale du panneau restant (40; 40") du côté extérieur du récipient. 7 - Récipient en carton ou analogue revêtu sur toute sa surface d'une matière thermoplastique qui devient adhé- sive par chauffage, caractérisé en ce qu'il comprend quatre panneaux latéraux (20, 22, 24, 26) d'une même largeur et deux paires de panneaux de fermeture opposés formant fond (40, 44 et 42, 46; 40", 44" et 42", 46") reliés respectivement aux panneaux latéraux (20, 24 et 22, 26) en tant que prolonge- ments de ceux-ci, les deux panneaux (42, 46; 42", 46") de l'une de ces paires comportant chacun une portion triangu- laire à replier vers l'intérieur à partir du panneau laté- ral correspondant (22, 26; 22", 26") et deux portions (74, 76; 74", 76") repliables vers l'extérieur qui sont reliées à ladite portion triangulaire et respectivement aux deux autres panneaux de fermeture formant fond (40, 44; 40",44") de façon à être soudées sensiblement en forme de "X" entre les portions triangulaires de l'une des paires de panneaux de fermeture et l'autre paire de panneaux de fermeture for- mant fond. - 8 - Récipient suivant la revendication 7, caractéri- sé en ce que les portions (74, 76) repliables vers l'exté- rieur-sont-triangulaires. 9 - Récipient suivant la revendication 7, caractéri- sé en ce que les portions (74", 76") repliables vers l'ex- térieur sont trapézoïdales. - Récipient suivant la revendication 6, caractéri- sé en ce que la partie terminale de l'un (40, 40") des pan- neaux de fermeture, vue de l'intérieur du récipient, est soudée directement au-dessous des sommets adjacents desdi- tes portions triangulaires, évitant ainsi que des bords bruts ne se trouvent à découvert à l'intérieur du récipient.