Brevet FR2490183A2 — publié le 19820319

FR 2490183 A2 19820319 FR 8117421 A 19810915 Flan pour récipients en matière pliable en forme de feuille et récipient obtenu à partir du flan. La présente invention concerne d'une manière généra- le des emballages ou récipients en carton contenant un li- quide et, plus particulièrement, une fermeture repliable formant fond pour de tels récipients. Il est bien connu que du carton utilisé pour des ré- cipients à lait et à Jus de fruits peut être revêtu écono- miquement de substances thermoplastiques thermosensibles et auto-adhésives. Ces substances doivent être inertes vis-à- vis des substances à emballer, douées d'une bonne résistan- ce mécanique et durables, peu coûteuses et faciles à appli- quer en forme de feuille sur le carton. Un exemple d'une substance thermoplastique appropriée, utile pour l'emballa- ge de produits laitiers, est le polyéthylène. Le carton destiné à former les récipients est ini- tialement fourni sous forme de rouleaux. Lors de sa mise en oeuvre il est revêtu des deux côtés de couches de polyéthy- lène d'épaisseurs déterminées. Des flans sont ensuite dé- coupés dans le rouleau de carton ainsi traité, et munis de lignes de pliage de façon à pouvoir être pliés sous la for- me d'un corps tubulaire présentant aux extrémités supéri- eure et inférieure des panneaux pouvant être facilement re- pliés 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 terminale for- mant fond comporte à l'état fini au niveau de chaque angle du fond une zone renforcée formée de plusieurs couches re- pliées, la longueur de bord brut se trouvant 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 n0 3 120 335. Stant donné qu'un volume considérable de carton re- vêtu de matière thermoplastique est utilisé à l'heure actu- elle pour l'emballage de produits laitiers et de jus sur le marché modial, il est souhaitable d'économiser autant de carton que possible tout en préservant les normes rigoureu- ses devant être respectées actuellement pour fabriquer ef- ficacement un récipient de très bonne qualité, étanche et satisfaisant du point de vue sanitaire. Une configuration de récipient en carton permettant de réaliser des économies de carton substantielles est représentée et décrite dans la demande de brevet français n0 81 05254 déposée le 16 mars 1981 au nom du titulaire de la présente invention. La présente invention a pour objet de créer un flan perfectionné pour récipients en carton dont les quatre pan- neaux servant à constituer la fermeture terminale formant fond sont conformés de façon que des rangées adjacentes de flans puissent s'emboîter l'une dans l'autre, permettant ainsi de réaliser des économies substantielles de carton re- vêtu de matière thermoplastique, tout en offrant, grâce à des bords munis de lignes de pliage, un soutien suffisant pour permettre aux panneaux concernés d'être efficacement repliés et amenés dans leur position correcte les uns par rapport aux autres. En outre, la présente invention réalise, pour un ré- cipient thermosoudable destiné à contenir un liquide, une fermeture terminale formant 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 transforma- tions sensibles à ces dernières. De plus, la présente invention réalise des flans pour récipients en carton qui s'emboîtent de façon à pou- voir être séparés les uns des autres par un découpage inin- terrompu, rendant ainsi négligeables les déchets de carton revêtu. 249G183 Il s'agit en outre, suivant la présente invention, de réaliser une fermeture terminale formant fond perfectionnée qui puisse, après avoir été pliée, être soudée par des mé- thodes classiques aux gaz chauds, électriques ou ultrasoni- ques. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous en se référant aux 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 de former la fermeture formant fond suivant l'invention, et montre la surface exté- rieure 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 rouleau de carton; les figures 2 et 3 sont des vues en perspective par- tielles illustrant des phases successives de la formation de la fermeture formant fond; la figure 4 est une vue extérieure du fond du récipi- ent; la figure 5 est une coupe transversale du récipient et montre le fond vu de l'intérieur du récipient; la figure 6 est une vue en plan d'une partie étalée d'une autre forme de réalisation du flan suivant 1'inven- tion; et la figure 7 est une vue en plan d'une partie étalée d'une troisième forme de réalisation du flan suivant l'in- vention. Sur la figure 1 est illustré' en partie un flan 10 apte à être transformé en un corps tubulaire 12, comme re- présenté aux figures 2 à 5. Une extrémité du corps 12 est munie d'une fermeture terminale supérieure appropriée (non représentée) qui peut avoir par exemple la configuration à toit bien connue et décrite dans le brevet américain n0 3 270 940. La fermeture formant fond plat 14 de la figure 4 est obtenue à partir du flan>'e la figure 1 qui est divisé en deux groupes de panneaux par une ligne de pliage 16 décalée alternativement d'un côté et de l'autre. Le fait que la ligne de pliage 16 soit décalée alternativement d'un c8té et 249Z183 de l'autre a pour but de laisser de la place à l'épaisseur de la matière en forme de feuille lorsque celle-ci est pli- ée le long des lignes de pliage lors de la réalisation de la fermeture 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 situ- ée au-dessus de la ligne de pliage 16 sur la figure 1 est le groupe de fermeture formant fond 14, alors que la mati- ère représentée au-dessous de la ligne 16 est le groupe formant corps tubulaire 18. Ce dernier comprend quatre pan- neaux latéraux 20, 22, 24 et 26 ainsi qu'un panneau ou volet latéral formant joint 28. Le groupe formant corps tubulaire est limité des deux côtés par des bords 30 et 32, les diffé- rents panneaux étant séparés par des lignes de pliage 34, 36, 38 et 39. L'ensemble 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 panneau formant joint la- téral 28. Les panneaux de fermeture 40, 42 et 46 sont sen- siblement identiques en ce qui concerne leurs forme et hau- teur alors que le panneau 44 présente une forme semblable mais une plus grande hauteur. En fait, le panneau 40 est li- mité par la ligne de pliage 16, un bord 50 s'étendant dans le prolongement du bord 30, un bord 52 s'étendant latérale- ment à partir de l'extrémité du bord 50, un bord 54 s'éten- dant vers l'extérieur sous un angle de 450 à partir de l'extrémité du bord 52, un bord latéral 56 constituant le bord extérieur du panneau, un bord 58 s'étendant vers l'in- térieur sous un angle de 45 à partir du bord 56, un bord s'étendant latéralement à partir de l'extrémité intéri- eure du bord 58, et une ligne de pliage verticale 62 s'é- tendant dans le prolongement de la ligne de pliage 34. La distance de la ligne de pliage 16 au bord extérieur 56 est égale à la moitié de la largeur d'un panneau du corps tubu- 249$I83 laire. Il est bien évident qu'une courbure pourrait être prévue à la place de l'angle obtus formé entre chaque bord incliné et le bord latéral intérieur adjacent, par exemple au niveau de la rencontre des bords 58 et 60 et de celle des bords 64 et 60, comme illustré à la figure 7. Comme représenté sur la figure 1, le panneau 42 est limité, lorsqu'on suit son pourtour dans le sens anti-horai- re, par les lignes de pliage 16 et 62, le bord latéral 60, un bord 64 incliné à 450, un bord extérieur 66, un bord 68 incliné à 450, un bord latéral 70, et une ligne de pliage verticale 72 s'étendant dans le prolongement de la ligne de pliage 36. La ligne de pliage 72 est plus courte que la ligne de pliage 62 et ce dans un but encore à décrire. Le panneau plus haut 44 est limité par les lignes de -15 pliage 16 et 72, le bord latéral 70, un bord 74 incliné à 450, un bord extérieur 76, un bord 78 incliné à 450, un bord latéral 80, et une ligne de pliage verticale 82 située dans le prolongement de la ligne de pliage 38. Le panneau 46 est limité par les lignes de pliage 16 et 82, le bord latéral 80, un bord 84 incliné à 450, un bord extérieur 86, un bord 88 incliné à 450, un bord latéral 90, et une ligne de pliage verticale 92 s'étendant dans le pro- longement de'la ligne de pliage 39. Le prolongement 48 du panneau 46 est limité par les lignes de pliage 16 et 92, le bord latéral 90, un bord court 94 incliné à 450, et un bord vertical 96 s'étendant dans le prolongement du bord 32. Comme indiqué plus haut, les panneaux de fermeture terminale formant fond 40, 42, 44, 46 et 48 sont réalisés de façon à former des angles de 900 entre des bords inclinés adjacents. Ainsi, le fait de couper un rouleau de carton avec une seule lame tranchante pour former les bords incli- nés 54, 58, 64, 68, 74, 78, 84, 88 et 94 ainsi que les bords latéraux 52, 56, 60,66,70, 76, 80, 86 et 90 permet de former en même temps les bords inclinés et bords latéraux des pan- neaux de fermeture terminale formant fond du flan adjacent, représentés en traits mixtes sur la figure 1, de sorte qu'il n'y a pas de déchets entre les deux flans. 249Z 183 Il convient également de noter que dans la mesure o les flans 10 sont découpés dans un large rouleau de carton un flan adjacent 10' (figure 1) dont les panneaux de ferme- ture terminale formant fond 40', 42', 44', 46' et 48' s'em- boitent respectivement dans les panneaux de fermeture adja- cents 48, 46, 44, 42 et 40 permet d'économiser une largeur de carton égale à la hauteur verticale du bord incliné 74 du plus grand panneau de fermeture 44, laquelle hauteur est désignée sur la figure 1 par "A". Dans le cas d'applications o le rouleau de carton est suffisamment large pour quatre flans placés c8té à côte la largeur de carton économisée serait évidemment égale au double de la hauteur "A". Les deux panneaux terminaux opposés 42 et 46, qui sont reliés à des c8tés opposés du plus grand panneau termi-- nal 44, présentent chacun une paire de lignes de pliage con- vergentes ou diagonales 98 et 100 de façon à former avec les bords inclinés adjacents respectifs des panneaux extérieurs opposés 102 et 104. Une ligne de pliage diagonale 98 s'étend à partir du point de rencontre des lignes de pliage 16, 34 et 62 jusqu'au bord 66 du panneau 42, alors que l'autre li- gne de pliage diagonale 98 s'étend à partir du point de ren- contre des lignes de pliage 16, 38 et 82 jusqu'au bord 86 respective fftt du panneau 46,/Une ligne de pliage diagonale 100 s'étend à partir du point de rencontre des lignes de pliage 16, 36 et 72 jusqu'au bord 66 du panneau 42, alors que l'autre ligne de pliage diagonale 100 s'étend à partir du point de ren- contre des ligpes de pliage 16, 39 et 92 jusqu'au bord 86 du panneau 46,/Les lignes de pliage diagonales 98 et 100 con- vergent au niveau des bords extérieurs respectifs 66 et 86 des panneaux 42 et 46, respectivement. 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- 249II83 sée à cette fin. A partir du flan plié est ensuite formé sur un mandrin (non représenté) le corps tubulaire 12 (fi- gure 2), de telle sorte que les panneaux de fermeture for- mant fond s'étendent vers l'extérieur à partir de la face frontale du mandrin. Le fond du récipient est ensuite plié vers l'intérieur (figure 3) et soudé (figure 4). 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 extérieures 102 et 104 de ceux-ci soient amenées à se replier vers l'exté- rieur autour des lignes de pliage 98 et 100 et en direction des portions triangulaires intérieures, en étant supportées au cours de l'opération de pliage par les lignes de pliage latérales 62, 72, 82 et 92. Comme le montrent les figures 2 et 3, la hauteur de chacune des lignes de pliage formant an- gles 62, 72, 82 et 92 est, grâce aux bords coupés latéraux , 70, 80 et 90, plus grande que dans le cas o les bords inclinés s'étendraient jusqu'aux lignes de pliage adjacentes respectives formant angles, à savoir par exemple si les bords 58 et 64 étaient prolongés de façon à couper la ligne de pliage 62 de façon à rendre celle-ci beaucoup plus courte. Cette hauteur accrue offre suffisamment de soutien pour permettre aux panneaux opposés 42 et 46 d'gtre initia- lement repliés efficacement vers l'intérieur, l'un en direc- tion de l'autre, amenant ainsi les panneaux marginaux 102 et 104 à se replier vers l'extérieur respectivement autour des lignes de pliage 98 et 100, ainsi que le montre la figure 3, et comme cela se réaliserait automatiquement par des moyens de pliage et de repliement classiques tels que ceux repré- sentés et décrits dans les brevets américains nos 3 187 646 et 3 398 659 délivrés au nom des titulaires de la présente invention. Les coupes latérales formant les bords 52, 60, 70, 80 et 90 devraient également permettre au fabricant ou à l'en- treprise transformatrice des flans de découper ceux-ci plus facilement dans le rouleau de matière du fait que l'on obtient des angles de découpage supérieurs à 450. Ces dé- coupages pourraient évidemment s'effectuer suivant des 249AI83 rayons au lieu de former des angles, comme indiqué plus haut. Lorsque le panneau 40 se trouve replié sur les pan- neaux 42 et 46 et le panneau le plus long 44 est replié de façon à recouvrir le bord du panneau 40, les panneaux marginaux 102 et 104 se trouvent enfermés entre les panneaux intérieurs 42, 46 et les panneaux exté- rieurs 40, 44, comme représenté sur la figure 4, le panneau le plus long 44 recouvrant la portion terminale du panneau extérieur opposé 40. La configuration formant fond plat ain- si obtenue est soudée par un procédé approprié quelconque, par exemple aux gaz chauds ou par ultrasons, suivant un mo- tif sensiblement en forme de "XII, c'est-à-dire le long des quatre segments diagonaux à trois couches s'étendant à par- tir de chaque angle jusqu'au centre de la fermeture formant fond. Des mesures peuvent être prises pour obtenir que la fermeture formant fond présente un degré d'étanchéité excep- tionnel à l'état fini. Ce but est atteint en conformant les bords extérieurs 66 et 86 des panneaux 102 et 104 de telle sorte qu'ils se placent effectivement bout à bout l'un contre l'autre (figure 3) avant l'achèvement de la fermeture formant fond. En fait, les panneaux 42 et 46 peuvent être conformés de façon qu'ils présentent ensemble une lon- gueur légèrement supérieure à la largeur de chaque panneau latéral mesurée le long de la ligne de pliage 16. Ainsi le carton est "tassé" lors de l'opération de fermeture, améli- orant de la sortegrandement l'étanchéité de la fermeture formant-fond. La figure 5 montre qu'à l'intérieur du récipient les sommets des triangles formés par les lignes de pliage 98 et des panneaux 42 et 46 se rencontrent au centre du réci- pient alors que le bord du panneau 40 se trouve immédiate- ment au-dessous d'eux. Par conséquent, il ne se trouve pra- tiquement pas de bords bruts à découvert du c8té intérieur de la fermeture formant fond. En ce qui concerne la variante représentée sur la figure 6 il convient de noter que les lignes de pliage plus longues formant angles 50a, 62a, 72a, 82a et 92a sont pré- 249$1 3 vues dans le but indiqué plus haut à propos des figures 1 à 4 et que toutes ces lignes de pliage présentent une même hauteur. Un emboîtement complet de panneaux adjacents n'est obtenu que pour les panneaux adjacents les plus longs 44a, les trois autres bords 56a, 66a et 86a étant emboîtés le long des bords inclinés adjacents respectifs sans toutefois atteindre respectivement le fond des découpures en 94a, 80a et 60a, occasionnant ainsi certains déchets entre les flans. Ces déchets ne posent pas de problème puisqu'ils sont auto- matiquement retirés, au cours de l'opération de mise en oeu- vre, par un matériel classique d'élimination de déchets à l'aide de pinces et/ou par aspiration. Il ressort de ce qui précède, d'une manière générale, que suivant la présente invention la configuration du fond d'emballage est modifiée dans son ensemble de façon à ren- dre la fabrication du flan pour emballage plus économique, tout en permettant à l'emballage fini de présenter des sur- faces intérieures identiques à celles de l'emballage connu et largement commercialisé, représenté et décrit dans le brevet américain n0 3 120 335. De plus, il ressort de la description précédente que, suivant une forme de réalisation de l'invention, il est pré- vu une fermeture terminale formant fond, pour un récipient en carton destiné à contenir un liquide, qui peut être fa- briqué efficacement, en ce qui concerne l'obtention des flans à partir d'un rouleau de carton, dans la mesure o une seule coupe avec une lame tranchante permet d'obtenir des flans disposés côte à c8te sans laisser de déchets quelcon- ques entre ceux-ci. Il convient également de noter encore que l'invention permet d'obtenir au niveau de chaque angle un soutien solide favorisant l'opération de pliage et de repliement au moment o il s'agit de transformer le flan en une fermeture formant le fond d'un emballage pour liquides. Enfin, il convient d'observer que les formes de réali- sation illustrées et décrites en détail ne présentent aucun caractère limitatif de sorte que diverses autres variantes sont possiblessans sortir du cadre de l'invention. 2493183- REVENDICATIONS 1 - Plan pour un récipient en matière pliable présen- tée sous forme de feuille et revêtue sur toute sa surface d'une matière thermoplastique qui devient adhésive par chauf- fage, caractérisé en ce que le flan (10) comprend un cer- tain nombre de panneaux latéraux (20, 22, 24, 26, 28) et deux paires de panneaux de fermeture opposés formant fond (40, 44 et 42, 46; 40a, 44a et 42a, 46a) reliés, par l'in- termédiaire de lignes de pliage latérales (16), alternative- ment 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 verticales (62, 72, 82, 92; 62a, 72a, 82a, 92a) le long de leurs côtés sur une partie déterminée de leur hauteur, chaque panneau de fermeture présentant des bords coupés libres s'étendant suivant une configuration dé- terminée à partir de l'extrémité de chaque panneau latéral sur une certaine longueur et ensuite, sous un angle déter- miné, à partir de ladite configuration vers la ligne médiane du panneau concerné 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 - Plan pour un récipient en matière pliable présen- téesous forme de feuille et revêtue sur toute sa surface d'une matière thermoplastique qui devient adhésive par chauf- fage, caractérisé en ce que le flan (10) 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; 40a, 44a et 42a, 46a) reliés alternative- ment aux quatre panneaux latéraux (20, 24 et 22, 26) en tant que prolongements de ceux-ci et reliés entre eux par des li- gnes de pliage (62, 72, 82, 92; 62a, 72a, 82a, 92a) le long de leurs côtés sur une partie déterminée de leur hauteur, chaque panneau de fermeture présentant des bords coupés li- bres qui s'étendent latéralement sur une certaine distance à partir de l'extrémité des lignes de pliage et ensuite, sous un angle déterminé,. vers la ligne médiane du panneau concerné pour aboutir à un bord coupé libre (56, 66, 76, 86; 56a, 66a, 76a, 86a) s'étendant latéralement, la hauteur de 249018E ce bord coupé libre latéral d'au moins deux panneaux de fer- meture (40, 42, 46; 40a, 42a, 46a) étant égale à la moitié de la largeur d'un panneau latéral et la hauteur dudit bord coupé libre latéral d'au moins un panneau de fermeture (44; 44a) étant supérieure 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; 42a, 46a) sont formées deux lignes de pliage dia- gonales (98, 100) qui s'étendent à partir des points de ren- contre marginaux des panneaux de fermeture et panneaux laté- raux en direction du bord coupé libre latéral (66, 86; 66a, 86a) de façon à rencontrer celui-ci au niveau de la ligne médiane du panneau de fermeture, formant ainsi avec les li- gnes de pliage (62, 72, 82, 92; 62a, 72a, 82a, 92a) et les bords coupés libres latéraux (60, 66, 70, 80, 86, 90; 60a, 66a, 70a, 80a, 86a, 90a) ainsi que les bords coupés libres inclinés (64, 68, 84, 88; 64a, 68a, 84a, 88a) des panneaux marginaux pentagonaux (102, 104). 4 - Flan suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle déterminé est égal à 45 . - Récipient en carton ou analogue revêtu sur toute sa surface d'une matière thermoplastique qui devient adhési- ve 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; 40a, 44a et 42a, 46a) 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 plia- ge (62, 72, 82, 92; 62a, 72a, 82a, 92a) le long de leurs côtés sur une partie déterminée de leur hauteur, chaque pan- neau de fermeture présentant des bords coupés libres qui s'étendent d'abord suivant une configuration déterminée sur une certaine distance à partir de l'extrémité des lignes de pliage (62, 72, 82, 92; 62a, 72a, 82a, 92a) et ensuite, sous un angle déterminé, vers la ligne médiane du panneau concer- né pour aboutir à un point tel que les hauteurs de deux pan- neaux de fermeture opposés (42, 46; 42a, 46a) soient chacu- ne égales à la moitié de la largeur d'un panneau latéral, et la hauteur d'au moins un autre panneau (44; 44a) étant supérieure d'une quantité préétablie à la moitié de la lar- geur d'un panneau latéral, en ce que les deux panneaux de fermeture opposés (42, 46; 42a, 46a) formant la première paire présentent chacun des lignes de pliage diagonales (98, ) de façon à former des portions triangulaires dont les sommets se touchent pratiquement du côté intérieur du réci- pient et en ce que la partie terminale de l'un (44, 44a) des autres panneaux de fermeture recouvre la partie termi- nale du quatrième panneau de fermeture (40; 40a) du c8té extérieur du récipient. 6 - Récipient suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le bord terminal du quatrième panneau de fermeture (40; 40a), vu de l'intérieur du récipient, est soudé direc- tement au-dessous et le long des lignes-médianes des sommets adjacents desdites portions triangulaires, évitant ainsi sensiblement que des bords bruts ne se trouvent à découvert à l'intérieur du récipient.