Brevet FR2511342A1 — publié le 19830218

Contenant en carton revêtu intérieurement d'une feuille en matière synthétique comprenant des reliefs créés par des fentes du carton dont les bords sont décalés On connaît depuis longtemps des contenants composés d'une partie en carton et d'une partie en matière synthétique associées intimement l'une à l'autre afin de profiter à la fois des avantages du carton et des avantages de la matière synthétique. La partie en carton est constituée par un flan rainé et découpé déterminant les différents éléments du conte- nant, à savoir un fond, des parois et éventuellement un re- bord plan. Le flan ainsi découpé et rainé est placé dans un moule et, au-dessus de lui, on dispose une feuille en ma- tière synthétique tendue qui est ensuite thermoformée selon une méthode devenue classique. Lorsque l'opération de thermo-formage est finie, on retire l'emballage terminé et maintenu en forme du fait que la matière synthétique adhère sur toute la surface inté- rieure du contenant et assure ainsi le maintien en place, dans leur position voulue, de tous les éléments du contenant. Un tel contenant peut recevoir extérieurement toutes sortes d'impressions quel que soit le procédé utilisé car le flan est imprimé à plat avant découpage et rainage. Simultanément, les faces intérieures en carton sont proté- gées par la feuille thermoformée en matière synthétique con- tre les agents agressifs pour le carton tels que les liqui- des, les graises végétales ou animales, etc En outre, lorsque le contenant est muni d'un rebord plat, celui-ci est recouvert par la feuille en matiè- re synthétique thermoformée Il est alors possible de fermer le contenant au moyen d'un opercule soudé sur ce rebord de sorte que, finalement, on obtient un contenant étanche parti- culièrement bien adapté à l'emballage de produits alimentai- res. L'expérience a montré, cependant, qu'un tel contenant se heurte à certaines limites dimensionnelles, notamment lorsque le fond doit être plan car il se produit alors un vrillage ou gauchissement du contenant tout entier qui lui donne un aspect médiocre et qui peut, même, avoir des conséquences pratiques en créant des contraintes sur la soudure de l'opercule ou en donnant au contenant une ins- tabilité nuisible à sa mise sur des rayons de magasins par exemple. Il y a un problème d'emballage bien connu qui consiste à prévoir des séparations intérieures, soit pour maintenir et caler des objets solides (ampoules de produits pharmaceutiques par exemple), soit pour isoler des produits ne devant pas se mélanger (liquides, aliments de différentes saveurs etc). Une solution à ce problème est décrite dans le brevet français no 76/29 125 du 28 09 1976 et dans son additif N O 77/27 419 du 09 09 1977 Elle consiste à prévoir des ouvertures dans le flan de carton pour que des reliefs du moule de thermoformage puissent traverser ce flan sans le déformer et puissent constituer des formes sur lesquelles la feuille en matière synthétique s'applique sans y adhérer. En pratique, les reliefs ainsi créés ne sont donc constitués que de matière synthétique et l'épaisseur de la feuille est choisie pour être, à elle seule, suffisamment solide. Pour permettre une utilisation optimale des qualités du carton d'une part et des qualités de la matière synthétique d'autre part, on a déjà pensé à placer le carton sur deux plans parallèles et décalés selon deux niveaux (bord et fond d'alvéoles) tandis que les parois, sensiblement per- pendiculaires à ces plans sont toutes en matière synthétique. Un contenant de ce type est décrit dans le brevet français 79/12 155 du 14 05 1979. La présente invention remédie aux inconvénients de ces contenants, repousse leurs limites et permet de créer des contenants d'un type nouveau, présentant des reliefs intérieurs de formes diverses propices au maintien et à la conservation de certains produits alimentaires très délicats tels que la viande hachée, des produits laitiers, etc Un contenant conforme à l'invention est du type comprenant une partie en carton formant un fond, des parois et éventuellement un rebord plan et une partie en matière synthétique intimement associées l'une à l'autre pour que la partie en carton soit entièrement recouverte intérieurement par la partie en matière synthétique qui main- tient en forme les divers éléments de la partie en carton, et est caractérisé en ce que l'élément de la partie en car- ton qui constitue le fond du contenant présente des fentes dont les bords sont décalés par déformation du carton et immobilisés ainsi par la matière synthétique. D'autres caractéristiques de l'invention ap- paraitront de la description détaillée ci-après faite en référence au dessin annexé Bien entendu, la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. la figure 1 est une vue en plan d'un conte- nant conforme à l'invention selon un premier mode le réali- sation; les figures 2 et 3 sont des vues schémati- ques partielles en coupe faites respectivement selon les lignes II-II et III-III de la figure 1; la figure 4 est une vue d'un flan de carton découpé, rainé et fendu selon un autre mode de réalisation de l'invention. la figure 5 est une vue schématique montrant la mise en place du flan de la figure 4 dans un moule pour le thermoformage d'une feuille en matière synthétique; la figure 6 est-une vue schématique partiel- le montrant à plus grande échelle le relief obtenu par défor- mation du carton; la figure 7 est une vue schématique montrant en coupe transversale le maintien par la matière synthétique des bords décalés des fentes ménagées dans le fond du conte- nant; la figure 8 est une vue schématique en cou- pe longitudinale d'un contenant conforme à l'invention oper- culé et contenant un produit emballé; la figure 9 est une vue en plan du même contenant que celui représenté sur la figure 8 mais avant remplissage et operculage; la figure 10 est une vue d'un flan de car- ton découpé, rainé et fendu selon un autre mode de réalisa- tion de l'invention; la figure 11 est une vue schématique en coupe d'un contenant mis en forme obtenu à partir du flan de la figure 10; les figures 12 et 13 sont des vues schéma- tiques en perspective montrant l'intérieur et l'extérieur du contenant de la figure 11. En se reportant aux figures 1 à 3 du dessin, on voit un premier mode de réalisation du contenant qui com- prend un fond hexagonal 1 et six parois trapézoïdales 2 à 7. Lorsque les parois sont redressées par rapport au fond 1, elles forment entre elles-un angle de 600 et sont maintenues ainsi, nomme cela est connu en soi, par une feuil- le de matière synthétique thermoformée 8 qui, ici, forme- en plus un rebord plan 9. Conformément à l'invention, le fond en carton 1 présente des fentes 10 en regard de chaque angle formé par les parois entre elles c'est-à-dire que le fond 1 présen- te autant de fentes 10 qu'il y a d'angles et chaque fente s'étend perpendiculairement au plan bissecteur virtueloa de l'angle P considéré. En outre, chaque fente 10 est prolongée à ses deux extrémi- tés par des fentes 11 et 12 qui s'étendent jusqu'au pourtour 13 du fond 1 et perpendiculairement à ce pourtour 13, ce dernier étant constitué par une ligne de rainage par laquelle les parois 2 à 7 sont reliées au fond 1. Les lèvres (ou bords) 10 a et 10 b de chaque fente 10 sont décalées par déformation du carton constituant le fond 1 et sont immobilisées ainsi par la feuille de matiè- re synthétique 8. A cet effet, lorsque le flan de carton découpé et rainé est placé dans un moule pour le thermoformage de la feuille en matière synthétique, le fond du moule présente des reliefs au droit des portions du fond 1 situées entre les fentes 10, 11 et 12 d'une part et le pourtour 13 d'autre part de sorte qu'au moment o la feuille en matière synthé- tique atteint le fond 1 par déformation à chaud et sous l'ef- fet d'une pression d'air, elle oblige la parjie centrale du fond 1 à s'appliquer contre le fond du moule situé plus bas que ses reliefs. Ainsi, chaque portion la du fond 1 située entre les fentes 10, 11 et 12 d'une part et le pourtour 13 du fond 1 d'autre part est dans le plan théorique que ce fond 1 occu- perait naturellement tandis que la portion lb du fond 1 située au centre est déformée pour se situer au-delà dudit plan théorique sur une distance a Ces dispositions sont particulièrement visibles sur les figures 2 et 3. On voit qu'ainsi, au droit de chaque fente se trouve une partie 8 a de la feuille en matière synthéti- que qui s'étend pratiquement perpendiculairement au plan du fond et constitue une sorte de nervure de raidissage qui s'oppose au vrillage, ou gauchissement, du fond. La distance S peut, dans la pratique, être très faible de sorte que le carton se déforme par extension de ses fibres au droit du fond et cette déformation ne se répercute donc pas sur les parois du contenant qui reste parfaitement dans la forme géométrique qu'on lui a donnée. Les fentes 11 et 12 permettent un débattement plus grand des lèvres 10 a et 10 b de la fente 10 sans créer d'amorce de rupture et en donnant plus de latitude à l'ex- tension des fibres du carton. Un contenant ainsi constitué, peut être stocké pendant longtemps avant d'être rempli et operculé sans subir aucune déformation notable Lorsque ces contenants sont ensuite repris par des machines automatiques en vue de leur remplissage, de leur operculage et, le cas échéant, de la mise sous vide de leur intérieur, aucun incident n'est à craindre du fait de positions aléatoires des contenants, tout particulièrement à l'égard de leur hauteur, contraire- ment à ce qui aurait pu se produire avec des contenants gau- chis. On note que l'invention procure cette stabili- té de forme aux contenants sans aucune dépense supplémentaire ni de carton ni de matière synthétique contrairement à la solution connue jusqu'à ce jour et qui consiste à prévoir un rebord 9 particulièrement épais, car cette surépaisseur conduit à une consommation supplémentaire de matière synthé- tique et, finalement, ne donne que des résultats décevants. Selon un autre mode de réalisation de l'inven- tion, le fond du contenant présente au moins deux fentes parallèles déterminant au moins une bande. Cette bande peut présenter une déformation globale pour obtenir la caractéristique essentielle de l'in- vention selon laquelle les bords de chaque fente sont déca- lés- Mais, selon une variante, la bande est défor- mée selon plusieurs reliefs longitudinalement espacés les uns des autres - En se reportant aux figures 4 à 9 on voit un mode de réalisation de l'invention selon lequel un contenant est obtenu à partir d'un flan de carton rainé et découpé pour présenter un fond 20 de forme rectangulaire et quatre parois trapézoïdales 21, 22, 23 et 24 terminées par des seg- ments respectivement 25, 26, 27 et 28 devant constituer par juxtaposition bord à bord un rebord plan désigné par la réfé- rence générale 29 sur la figure 9. Le fond 20 présente des fentes parallèles 30 déterminant des bandes 31. Le flan ainsi découpé et rainé est ensuite placé dans un moule de tout type connu 32 et pour faciliter ce transfert on peut prévoir des "ponts" sur les fentes 30 entre les bandes 31 pour éviter que celles-ci se déforment hors du plan du flan. Le flan est mis en forme dans le moule 32, par tout moyen connu, et les bandes 31 se déforment globalement en arc de cercle sur des reliefs 33 prévus sur le fond du moule. Une feuille en matière synthétique thermofor- mable 34 est tendue au-dessus du flan de carton convenable- ment mis en forme, puis le moule 32 est fermé au moyen d'un "couvercle" 35, puis de l'air chauffé et comprimé est conduit au-dessus de la feuille 34 pour que celle-ci se déforme ainsi que cela est connu en soi. Ici, on établit les différents paramètres de l'opération tels que température, pression d'air, épaisseur de la feuille 34, etc pour permettre à cette feuille 34 de pousser efficacement les bandes 31 afin qu'elles épousent la forme supérieure des reliefs 33, cela étant favorisé par une dépression créée dans des canaux 36 connus en soi et prévus dans le fond du moule 32. Le décalage des bords des fentes 30 est obte- nu grâce au fait que les reliefs 33 sont décalés d'une bande 31 à l'autre. Ici, on remarque que les reliefs 33 sont en forme de dos d'âne donnant à chaque bande 31 un profil ondu- lé. Cet agencement est particulièrement visible sur la figure 6 o l'on voit que les bandes 31 sont toutes ondulées, mais les dos d'âne sont décalés d'une bande à l'au- tre de sorte que la feuille en matière synthétique 34 présen- te des faces 34 a qui sont sensiblement perpendiculaires au plan théorique du fond ainsi que cela est représenté sur la figure 7. La forme bombée des reliefs 33 permet au carton de se déformer "en souplesse" par extension de ses fibres tout en créant de très nombreux reliefs et dépressions. Ces moyens ont pour effet de nervurer énergi- quement le fond 20 et d'obtenir un contenant qui est prati- quement indéformable, le tout sans aucune dépense supplémen- taire de matière, ainsi que cela a déjà été précisé plus haut J Mais, en supplément, un tel fond est particuliè- rement bien adapté à supporter certains produits alimentaires tels que la viande hachée par exemple, du fait que l'air circule facilement sur la quasi totalité de sa surface tout en maintenant le produit par un grand nombre de points d'appui. Avec ces dispositions, il peut être avantageux de choisir pour constituer la feuille thermoformable 34 une matière synthétique micro-poreuse. En effet, la déformation des bandes 31 et le maintien de leurs bords décalés en hauteur permet de créer une communication avec l'extérieur du contenant, au droit des parties 34 a de la feuille 34 puisqu'il n'y a pas de car- ton en regard. On peut, alors, emballer sans inconvénient certains produits laitiers frais par exemple. Bien entendu, si l'on veut au contraire un emballage tout à fait étanche on choisira une matière synthé- tique faisant fonction de barrière. Dans ce cas, bien évidemment,-le contenant peut recevoir un opercule tel que celui désigné par la réfé- rence 37 sur la figure 8 qui montre, en outre, un produit A reposant sur le sommet des ondulations en carton recouver- tes de matière synthétique. La solidification de la feuille de matière synthétique 34 après thermoformage assure le maintien en place des bandes 31 déformées et les reliefs en dos d'âne qui en ré-su Itent ont une grande solidité puisqu'un effort appliqué sur eux de haut en bas se répartit selon le princi- pe bien connu de la voûte. En se reportant maintenant aux figures 10 à 13, on voit un autre mode de réalisation de l'invention selon lequel le fond 40 comprend des bandes croisées 41 et 42. Selon la variante représentée, les bandes 41 et 42 déterminent entre elles des polygones 43 situés à un niveau u différent du leur v afin de constituer des creux à l'aplomb de chaque polygone 43. Les bandes 41 et les bandes 42 se croisent à angle droit et forment un quadrillage à deux niveaux y et v raccordés entre eux par des plans inclinés 49 à la péMi- phérie du fond 40, c'est-à-dire aux lignes de rainage 44 séparant le fond 40 des parois 45, 46, 47 et 48 du contenant. Sur la figure 11, on voit que chaque bande 41 et chaque bande 42 est plane et surélevée par rapport au plan v dans lequel elles s'étendraient si elles n'avaient pas été déformées "vers le haut" tandis que les carrés 43 sont, eux, au niveau M de ce que serait le fond d'un conte- nant analogue de type connu. Les plans inclinés 49 peuvent être rectilignes, comme cela est représenté, ou courbes Dans un cas comme dans l'autre ils assurent la progressivité du décalage entre les niveauxudes carrés 43 et v des bandes 41 et 42. Afin que les carrés 43 restent solidaires des bandes 41 et 42 jusqu'au thermoformage d'une feuille en ma- tière synthétique 50, les fentes 51 qui déterminent les ban- des 41 et 42 sont interrompues sur de très courtes distances pour former des ponts 52, ainsi que cela est connu en soi. Le nombre et la disposition de ces ponts 52 sont laissés à l'appréciation de l'homme de métier qui sait maîtriser ce procédé en fonction de la qualité du carton, des dimen- sions des polygones, de la largeur des bandes etc Le flan de carton peut de la sorte être déplacé sans inconvénient depuis une pile d'attente jusqu'au moule de thermoformage Il est placé dans le moule par tout moyen connu puis mis en forme soit par un poinçon, soit par la feuille 50 elle-meme. C'est lors de cette opération que les ponts 52 cèdent et provoquent la séparation des polygones 43 du centre qui se placent directement contre le fond du moule, de même que la base des parois 45 à 48, c'est-à-dire les lignes de rainage 44. Tous les côtés des polygones 43 de la périphé- rie ne sont pas délimités par des fentes 51 car l'un de ces côtés est formé par une ligne 44 Ces polygones restent par conséquent solidaires des parois et, par elles, des ban- i O des adjacentes. Dans l'exemple représenté, les bandes 41 et 42 sont en relief et les polygones 43 en creux Chacun d'eux peut alors constituer un logement pour un objet Le quadril- lage peut aussi constituer un support comme on l'a expliqué en regard des figures 4 à 9. A l'inverse de ce qui est représenté, il est possible de prévoir les bandes en creux et les polygones en relief, soit à des fins de calage (les bandes font offi- ce de logement), soit à des fins de support 1 Bien entendu, l'angle selon lequel les bandes se croisent peut être différent de 900 si l'on veut avoir une géométrie en losanges, en hexagones etc Selon les dimensions relatives des bandes et des polygones qu'elles déterminent et selon l'importance du décalage qui est établi entre les deux bords d'und même fente, on obtient un véritable compartimentage (figures 10 à 13), un réseau de points d'appuis (figures 4 à 9) ou seu- lement un nervurage anti-gauchissement (figures 1 à 3). Mais naturellement, l'effet d'anti-gauchissement est obtenu dans tous les cas. On peut mettre l'invention en oeuvre en prévo- yant toutes sortes de formes différentes pour le décalage des lèvres des fentes formées par le carton et, cela, en fonction des articles à emballer, de la forme des contenants, des dimensions de ceux-ci, de l'épaisseur et des caractéris- tiques du-carton, de l'épaisseur et des caractéristiques de la feuille en matière synthétique, etc L'invention n'est donc pas limitée aux seuls modes de réalisation décrits et représentés mais en embras- se au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 Contenant du type comprenant une partie en carton formant un fond ( 120-40), des parois ( 2 à 7-21 à 24-45 à 48) et éventuellement un rebord plan ( 9-29) et une partie en matière synthétique ( 8-3450) intimement associées l'une à l'autre pour que la partie en carton soit entièrement recouverte intérieurement par la partie synthétique ( 8-34-50) qui maintient en forme les divers éléments dé la partie en carton, caractérisé en ce que l'élément de la partie en carton qui constitue le fond ( 1-20-40) du contenant présente des fentes ( 10 à 12-30-51) dont les bords sont décalés par défor- mation du carton et immobilisés ainsi par la matière synthé- tique. 2 Contenant selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les parois ( 2 à 7) de l'emballage formant des angles ( p) entre elles, le fond ( 1) présentent autant de fentes ( 10) qu'il y a d'angles ( p) et chaque fente ( 10) s'étend perpendiculairement au plan bissecteur virtuel ( a) de l'angle ( f) considéré. 3 Contenant selon la revendication 2, carac- térisé en ce que chaque fente ( 10) est prolongée à ses deux extrémités par des fentes ( 11 et 12) qui s'étendent jusqu'au pourtour ( 13) du fond ( 1) et de préférence perpendiculaire- ment à ce pourtour ( 13). 4 Contenant selon la revendication 2, carac- térisé en ce que chaque portion (la) du fond ( 1) située entre les fentes ( 10) et le pourtour ( 13) du fond ( 1) est dans le plan théorique que ce fond ( 1) occuperait naturellement tandis que la portion (lb) du fond ( 1) située au centre est déformée pour se situer au-delà dudit plan théorique. Contenant selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le fond ( 20) présente au moins deux fentes parallèles ( 30) déterminant au moins une bande ( 31). 6 Contenant selon la revendication 5, carac- térisé en ce que la bande ( 31) est déformée selon plusieurs reliefs longitudinalement espacés les uns des autres. 7 Contenant selon la revendication 6, carac- térisé en ce que le fond présente au moins trois fentes ( 30) parallèles déterminant au moins deux bandes ( 31) dont les reliefs sont décalés d'une bande ( 31) à l'autre. 8 Contenant selon la revendication 7, carac- térisé en ce que les reliefs sont en forme de dos d'âne don- nant à chaque bande un profil ondulé. 9 Contenant selon la revendication 5, carac- térisé en ce que le fond ( 40) comprend des bandes croisées ( 41 et 42) t 10 Contenant selon la revendication 9, carac- térisé en ce que les bandes ( 41 et 42) déterminent entre elles au moins un polygone ( 43) situé à un niveau ( y) diffé- rent du leur ( v) afin de constituer au moins un creux, soit à l'aplomb des bandes ( 41 et 42), soit à l'aplomb du ou de chaque polygone ( 43). 11 Contenant selon la revendication 10,carac- térisé en ce que les bandes ( 41 et 42) se croisent à angle droit et forment un quadrillage à deux niveaux ( p) et ( v) raccordés entre eux à la périphérie ( 44) du fond ( 40) pardes plans inclinés ( 49) soit rectilignes, soit courbes. 12 Contenant selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la matière synthétique est micro-poreuse. l