Brevet FR2526756A1 — publié le 19831118

La présente invention concerne les emballages utilisés en particulier pour les produits alimentaires liquides qui sont fabriqués à partir de feuilles de carton imprégnées sur leurs deux faces de résine thermoplastique et de façon plus générale les emballages fabriqués à partir de complexes stratifiés pouvant comporter aussi des feuilles d'aluminium ainsi que différents types de résine synthétique, ces complexes strati- fiés permettant d'assurer une étanchéité suffisante pour conserver, pendant des durées longues, des produits tels que le lait, les jus de fruits, le vin, etc. Dans la technique, les emballages en complexe stratifié sont fabriqués à partir de feuilles continues qui sont tout d'abord découpées puis pliées pour former une ébauche de sec- tion rectangulaire, de préférence carrée, dont le fond et le haut sont ultérieurement pliés puis assemblés par soudure de la feuille ou du revêtement thermoplastique interne. Il est apparu que des fuites se produisent dans les parties soudées en particulier à la jonction de parties d'épaisseur différente car des trajets de fuite, même capil- laires, ne peuvent pas toujours être éliminés dans les modes de fabrication actuels. L'invention résout ce problème en permettant de réaliser des emballages parfaitement étanches et donc aptes à contenir des produits fragiles tels que les jus de fruits, le vin et autres liquides alimentaires. Conformément à l'invention, le procédé pour rendre étanches des emballages constitués par un complexe stratifié comportant au moins deux couches de matière thermoplastique prévues de part et d'autre d'une feuille de carton pliée tout d'abord pour former une ébauche puis repliée à ses extrémités pour délimiter un fond et un haut ouvrant comportant plusieurs épaisseurs de carton imprégnées superposées est caractérisé en ce qu'on fait fluer par application de chaleur et de pression une partie de la matière thermoplastique recouvrant la face interne du carton de manière que cette matière remplisse les espaces laissés vides à l'extrémité des parties de carton superposées. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig 1 est une perspective schématique en partie arrachée d'un emballage faisant application de l'invention. La fig 2 est une vue en plan de l'emballage lorsque sa partie supérieure est complètement ouverte. La fig 3 est une vue en plan analogue à la fig 2. montrant le début du pliage menant à la fermeture de la partie supérieure de l'emballage. La fig 4 est une perspective partielle de la partie supérieure de l'emballage plié dont l'un des côtés est arraché. La fig 5 est une perspective, analogue à la fig 4, mais sans arrachement. La fig 6 est une coupe schématique vue suivant la ligne VI-VI de la fig 5. La fig 7 est une coupe schématique vue suivant la ligne VII-VII de la fig 5. La fig 8 est une perspective, analogue aux fig 4 et , mais après exécution d'uneÀopération de scellage. La fig 9 est une élévation explicative illustrant un des effets de l'opération de scellage. La fig 10 est une coupe suivant la ligne X-X de la fig 8. L'emballage auquel se réfère l'invention est du type dit en carton dont la section est rectangulaire et, de préfé- rence, carrée Par carton, on doit comprendre un complexe stra- tifié comprenant par exemple une couche de polyéthylène 1 enduisant la face externe d'une feuille de carton 2 elle-même revêtue intérieurement d'une seconde couche de polyéthylène 3, et d'une feuille d'aluminium 4 recouverte, à son tour, d'une troisième couche de polyéthylène 5 Dans certains cas, la couche d'aluminium peut être omise ou, au contraire, dans d'autres cas, par exemple une couche supplémentaire d'une résire thermoplastique peut être prévue notamment lorsque le complexe stratifié doit présenter des qualités d'étanchéité particuliè- res La nature des matières rappelées ci-dessus l'est uniquement également à titre d'exemple. Comme cela est connu dans la technique, l'emballage est fabriqué à partir d'une feuille continue qui est coupée puis tout d'abord pliée pour former une ébauche tubulaire dont les deux bords extrêmes 6 et 7 sont plaqués ensemble au niveau d'un angle de l'ébauche puis soudés sur toute leur longueur entre des électrodes de soudage chauffées amenant le polyéthylène ou autre matière thermoplastique à fondre. L'ébauche préparée est ensuite, toujours de façon bien connue, pré-pliée à ses extrémités tant dans la partie devant former le fond 8 de l'emballage que dans la partie devant former le haut 9 de celui-ci L'invention est décrite ci-après plus particulièrement pour la partie du haut 9 Cette partie comporte sur deux côtés de l'ébauche deux lèvres 10 et il faisant saillie par rapport aux bords supérieurs 13, 14 des deux autres côtés de l'ébauche. Pour faciliter les explications qui suivent et bien que les côtés de l'emballage soient en fait identiques, on désigne par 15, 16 les côtés frontaux et par 17, 18 les côtés latéraux. Les parties supérieures des côtés latéraux 17, 18 sont pré-pliées puis progressivement pliées comme illustré par les flèches de la fig 3, ce qui a pour effet de rapprocher les lèvres 10, il en même temps que la partie supérieure desdits côtés 17, 18 qui forment alors des rubans 19, 20. Les rubans 19 et 20 sont respectivement formés par deux plis superposés et ces deux plis comportent de part et d'autre l'épaisseur de carton des côtés latéraux 15 et 16, c'est-à-dire qu'il y a au niveau des rubans 19, 20 quatre épaisseurs de carton et même cinq épaisseurs au niveau du bord extrême 7, c'est-à-dire sur une petite largeur du côté frontal 15. Le bord inférieur interne des rubans 19, 20 communique avec l'intérieur de l'emballage De même, l'intérieur de l'em- ballage communique avec l'espace vertical 21 qui sépare les extrémités des rubans 20, 21 Par ailleurs, les lèvres 10, il qui sont accolées forment avec les bords supérieurs 13, 14 des lèvres 19, 20 et un espace 22 tendant à former un trajet de fuite Cet espace 22 est élargi en 22 a au niveau de la partie supérieure du bords extrême 7. Comme cela ressort de la description qui précède, le pliage rappelé ci-dessus a pour effet que toutes les parties de l'emballage qui sont amenées en contact les unes avec les autres, par exemple les deux lèvres 10, 11, les deux jeux de rubans 19 et 20 respectivement, etc, sont des faces qui sont recouvertes d'une couche de polyéthylène ou autre matière plastique fusible. Pour assurer une fermeture parfaitement étanche, on prévoit des mâchoires de soudage 24, 25 dont les parties de travail sont conformées de façon complémentaire aux parties venant en contact avec l'emballage, c'est-àdire que les parties 24 a, 25 a des mâchoires sont plus rapprochées que les parties 24 b, 25 b En effet, il existe seulement deux épaisseurs de carton au niveau des rubans 15, 16 et quatre au niveau des rubans 19, 20 En outre, une cinquième épaisseur de carton existe au niveau du bord extrême 7 La mâchoire 24 comporte, dans cette zone, une partie 24 b plus en retrait que la partie 24 a On est assuré de cette manière qu'une pression et une transmission de chaleur uniforme sont transmises aux diffé- rentes parties à souder. Supplémentairement, la mâchoires 24 comporte>en regard de la partie formant les lèvres 19 et 20, une nervure longitudinale 26 qui correspond à une rainure 27 prévue dans la mâchoire 25 Les nervures 26 et 27 s'étendent tout le long des mâchoires pour assurer un emboutissage de toute la zone comportant les lèvres 19 et 20 Supplémentairement, des bar- rettes 28 sont respectivement prévues dans la mâchoire 24 et la mâchoire 25 pour travailler de part et d'autre de l'espace 21 lors du rapprochement des mâchoires (fig 6, 7, 8 et 9). L'action d'emboutissage et de chauffage des nervures et barrettes cidessus a pour effet d'amener le polyéthylène à l'état de fusion et de le repousser par fluage dans l'espace 21 puis au-delà de celui-ci dans les espaces 22 et 22 a comme illustré par les flèches 30 à la fig 9. L'espace vertical 21 étant rempli de matière thermo- plastique et au moins une partie des espaces 22, 22 a étant elle-même remplie, il ne peut plus exister de trajet de fuite puisque, par ailleurs, l'embouti formé par la nervure 26 et la rainure 27 s'étend sur toute la largeur de l'emballage, cet embouti ayant pour effet de tendre aussi à faire fluer la ma- tière plastique dans les espaces 22, 22 a dans lesquels cette matière est également refoulée par la pression appliquée au moyen des parties 24 a, 25 a des mâchoires agissant sur les lèvres 11, 12. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisa- tion, représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 Procédé pour rendre étanches des emballages constitués par un complexe stratifié comportant au moins deux couches de matière thermoplastique ( 1, 3) prévues de part et d'autre d'une feuille de carton ( 2) tout d'abord pliée pour former une ébauche puis repliée à ses extrémités pour délimi- ter un fond ( 8) et un haut ouvrant ( 9) comportant plusieurs épaisseurs de carton imprégnées superposées,' caractérisé en ce qu'on fait fluer par application de chaleur et de pression une partie de la matière thermoplastique recouvrant la face interne du carton de manière que cette matière remplisse les espaces ( 21, 22) laissés vides à l'extrémité des parties de carton superposées. 2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on provoque le fluage au moyen de nervures ( 26, 28) prévues dans des mâchoires de soudage ( 24, 25) provoquant le soudage des parties pliées de carton qui sont en contact les unes avec les autres - 3 Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les parties à plus grand nombre de couches de carton superposées sont embouties par les mâchoires de soudage avant et pendant que celles-ci exercent la pression de soudage. 4 Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans le mode de pliage de la partie haute ( 9) dans laquelle deux côtés ( 17, 18) sont pliés en V pour être rapprochés jusqu'à venir pratiquement en contact en délimitant deux jeux de deux rubans ( 19, 20) alignés, on prévoit, d'une part, d'emboutir les deux rubans alignés ( 19, 20) sur toute leur longueur et, d'autre part, de poinçonner au moyen de barrettes ( 28) les parties voisines des jeux de deux rubans, le poinçonnage étant effectué à proximité de l'espace ( 21) séparant l'extrémité des rubans de manière à faire fluer de la résine thermoplastique dans cet espace ainsi que dans un espace ( 22, 22 a) formé au-dessus du bord terminal desdits rubans en dessous de deux lèvres ( 10, 11) réunies délimitées par les côtés frontaux de l'emballage. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les mâchoires ( 24, 25) assurant le soudage et l'emboutissage sont, de plus, conformées pour correspondre aux épaisseurs variables délimitées par le nombre de couches-superposées de carton plié. 6 Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre avec un complexe stratifié comportant en succession une couche de résine thermo- plastique ( 1), une couche de carton ( 2), une couche de résine thermoplastique ( 3), une couche de métal ( 4) et une couche de résine thermoplastique ( 5). 7 Procédé suivant l'une des revendicationsl à 6, caractérisé en ce que les couches de résine thermoplastique sont en résine polyéthylène. 8 Procédé suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la couche métallique est de l'aluminium. 9 Procédé suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est prévu simultanément au moins une couche de résine à étanchéité très élevée.