Brevet FR2613982A1 — publié le 19881021

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'emballages formant récipients, en particulier coniques et décorés, par préformage et soufflage d'une bande ou feuille plastique préalablement ramollie par la chaleur, à l'intérieur d'un manchon introduit dans un moule, la face décorée, constituée par l'une des faces du manchon, étant appliquée contre la paroi interne du moule. La présente invention vise également les récipients obtenus selon ce procédé. L'idée d'utiliser les propriétés physiques des matières plastiques pour obtenir des récipients en déformant ces feuilles, ou en injectant la matière, est connue depuis plusieurs années. De même, sont connus les inconvénients de tels récipients qui sont : la difficulté de procéder à une décoration de la paroi extérieure, surtout lorsque les récipients sont coniques ; la perméabilité aux gaz, ce qui se traduit par une altération des produits, notamment sous l'influence de l'oxygène ; dans le cas de récipients destinés à recevoir des liquides chauds, la bonne conductibilité thermique du récipient lorsqu'il est réalisé en couche mince le coût élevé de la matière plastique. Différentes solutions ont déjà été proposées pour pallier ces inconvénients. Le brevet US-A-3 203 611 décrit un récipient, notamment pour produits chauds, constitué d'une paroi externe en matière plastique expansée, à l'intérieur de laquelle on applique, par soufflage, une partie d'une feuille de matière thermoplastique qui adhère dans le manchon de mousse expansée. Par ailleurs, afin de réduire l'épaisseur de la matière plastique utilisée et de favoriser la décoration, il est connu, notamment par les brevets FR-A-1 530 626, FR-A-2 088 107, par le Certificat d'Utilité 2 501 159, par le brevet français n0 83 13075, par FR-2 111 898 et par EP-83107545, de constituer des éléments composites dont la paroi externe est constituée par une feuille de carton décorée, cette feuille de carton étant tapissée intérieurement par une feuille de matière plastique, appliquée par soufflage ou par emboutissage profond. Ainsi, c'est l'enveloppe extérieure à base de papier ou de carton qui assure la rigidité dimensionnelle, alors que la matière plastique très mince sert pour l'essentiel à assurer l'étanchéité du récipient aux liquides. Les matières les plus couramment utilisées sont du polystyrène, du chlorure de polyvinyle, ou du polypropylène. Au cours de l'emboutissage, on obtient un collage à chaud entre la couche de carton et la couche de matière plastique. Bien entendu, la forme du manchon de carton correspond, au moins approximativement, à la forme extérieure du récipient que l'on désire obtenir. Mais, ces procédés connus présentent des inconvénients. En particulier, même si les matières plastiques sont étanches aux liquides, ils montrent une certaine perméabilité aux gaz et en particulier à l'oxygène, qui peut diffuser à travers la paroi et altérer le contenu du récipient. A cet égard, la présence du carton n'amène pas de résultat particulier. D'autre part, une fois obtenu le récipient par les procédés connus, il faut en découper la partie supérieure pour obtenir un contour de configuration exactement déterminée, en particulier lorsque le récipient présente à sa partie supérieure une collerette. Cette opération nécessite des presses puissantes. Par ailleurs, dans le cas d'emballages composites, les chutes provenant du détourage ne sont pas recyclables dans la mesure où il s'agit de matériaux différents. Enfin, dans le formage classique, il existe des phénomènes parasites liés à l'orientation de la feuille. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients. Selon la présente invention, le procédé de fabrication de récipients composites par thermoformage d'au moins une matière plastique dans un moule, à l'intérieur duquel est inclus un manchon en un autre matériau, est caractérisé en ce que, on inclut dans le moule d'une part le manchon en carton, et d'autre part, un flan préformé creux dont le contour externe est le contour définitif supérieur du récipient à obtenir. Dans le cas où le récipient doit avoir une collerette servant à la fixation de l'opercule de fermeture du récipient, la collerette est constituée dès le préformage du flan et ne subira aucune modification ultérieure. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent - la figure.l, un flan constituant la première étape de constitution du récipient - la figure 2, une vue en coupe du flan de la figure 1 recouvert à sa partie inférieure par un film barrière et par un fond - la figure 3, une vue en coupe d'un récipient terminé avant son remplissage - la figure 4, un schéma montrant les différentes opérations aboutissant à la fabrication d'un récipient selon la figure 3. Dans l'exemple représenté, on cherche à obtenir un récipient tronconique à conicité orientée vers le bas, et permettant notamment un empilage des pots ou récipients après leur fabrication. Sur la figure 1, le flan désigné d'une manière générale par la référence 10, se compose de trois parties à savoir une collerette 1 en forme de couronne circulaire ou non, une paroi latérale 2 conique et présentant avantageusement une conicité importante afin d'éviter tout coincement des flans lors de leur empilage, et un fond 3. Un flan 10 peut être obtenu soit par injection, soit encore par emboutissage/thermoformage d'une feuille thermoplastique mono ou multicouches. La collerette 1 restera en l'état au cours de la fabrication du récipient. C'est-à-dire qu'il existera dans le récipient final une collerette 1 identique à la collerette de la préforme. Par contre, les autres dimensions du flan sont fonction de l'emballage final à obtenir, en ce qui concerne l'épaisseur, la hauteur et la conicité. L'existence de ce flan permet, à partir d'une feuille extrudée qui peut être composite ou multicouches, de fabriquer des composants du conditionnement avec des outillages simples, c'est-à-dire peu onéreux. Cette disposition évite la nécessité de prévoir, sur la machine de thermoformage final proprement dite, des outillages de découpe nécessitant des forces importantes. Par ailleurs, le fait de procéder à un pré-emboutissage à la sortie de l'extrudeuse de feuille, limite les phénomènes liés à l'orientation de la feuille comme dans un thermoformage classique. La forme emboîtant du flan permet par ailleurs une bonne mécanisation des opérations et cette forme, comparée à celle d'une plaque plane, augmente la surface de contact pour la chauffe d'où un meilleur rendement en cadence. La figure 2 représente la seconde étape de fabrication d'un récipient qui peut facilement être réalisée en un lieu différent de celui de la constitution des flans. Au cours de cette seconde opération, on dispose sur le flan 10 les constituants nécessaires à la réalisation du récipient, et notamment un film barrière 4 par exemple du type EVA, ou analogue qui va permettre d'obtenir un récipient étanche aux gaz, et un fond 5 en forme de disque, dont la partie externe peut être décorée. Le film 4 est alors découpé par des couteaux 7 et les chutes peuvent être recyclées puisqu'il s'agit de chutes d'un matériau homogène. Le film 4 est un film adhérent, à chaud ou non, sur le flan. Pendant l'application du film, le flan est progressivement réchauffé, mais de préférence, la collerette 1 est refroidie de manière à rester rigide.Comme indiqué précédemment, on ne chauffe au cours de cette opération que la surface utile d'où une économie d'énergie. Le fond décoré 5 adhère sur le partie du film 4 se trouvant en regard du fond 3 du flan 10. La figure 3 représente le récipient terminé qui présente toujours de haut en bas la collerette 1, une paroi latérale étirée-20, le fond 3, à l'extérieur du fond 3 et de la paroi latérale 20 un film 4, l'ensemble étant inclus dans un manchon tronconique 6 par exemple en carton ou en tout autre matériau approprié. Le manchon 6 s'étend avantageusement sur toute la hauteur du récipient, et vient entourer le fond 5 en réalisant une sorte d'enclipsage de ce fond. Ainsi, toute la paroi externe du récipient peut être décorée sans aucune difficulté. La figure 4 représente schématiquement une machine permettant, à partir d'un flan 10, de réaliser un emballage 21. La machine, schématisée sur la figure 4, comprend deux sections. Sur la gauche de la figure, la première section comporte quatre postes respectivement 11, 12 , 13 et 14. Ces postes sont avantageusement entraînés autour d'un ou deux axes 19 pour effectuer les différentes opérations de préparation au thermoformage qui intervient dans la seconde section de la machine. Sur la machine tel qu'elle est représentée, les flans 10 sont déposés sur le poste 11 et avantageusement sur un mandrin chauffant. Par rotation de 900 autour de l'axe 19 dans le sens antihoraire, le mandrin est déplacé et il est possible de transférer le flan 10 dans le poste 12 pour emboutir le film 4 adhérent à chaud ou non, sur sa surface extérieure. Le film est bien entendu découpé et la machine effectue un autre quart de tour pour amener le flan revêtu du film barrière en 13 où un fond est déposé.Ce fond 5 peut consister en un élément en carton ou en plastique adhérent décoré ou non. Au cours de ces différentes manutentions, le réchauffage se poursuit. Enfin, les flans sont amenés sur le pcste 14, poste à partir duquel ils vont être transférés dans la seconde section. La seconde section de la machine comporte également quatre postes de travail, respectivement 15, 16, 17 et 18. Elle est destinée à conformer définitivement l'emballage ou récipient. Dans l'étage 15, un corps décoré 6, destiné à constituer la paroi latérale extérieure du récipient, est introduit séquentiellement. Puis, la machine tourne d'un quart de tour autour de l'axe 19 dans le même sens que la première section, et arrive en 16 en regard de l'étage 14 et à ce moment, un flan 19 muni du film 4 et du fond 5 est introduit dans l'alvéole correspondant. Tous ces alvéoles ont le volume et la forme du récipient final. En 16, la préforme est introduite à l'intérieur du corps 6 et, après un quart de tour, le récipient définitif est formé en 17, par pistonnage, emboutissage profond, ou tout autre procédé tel que le soufflage, la surface latérale 2 du flan étant étirée par exemple à l'aide d'un poinçon mobile à l'intérieur du manchon 6, avec application d'une surpression ou d'une dépression éventuellement conjuguées en fin de course dudit poinçon. L'emballage 21 est évacué dans l'étage 18 après une rotation d'un quart de tour. Bien entendu, les deux arbres 19 des deux sections de la machine sont synchronisés et peuvent éventuellement être confondus. La description qui vient d'être donnée pour un récipient peut être appliquée dans le cas où les flans et les manchons sont introduits dans la machine selon des lignes de plusieurs unités. Il va de soi que ' de nombreuses variantes peuvent être introduites notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de récipients composites, comprenant un bord supérieur, entourant une ouverture, un fond en regard de l'ouverture et une paroi latérale, par thermoformage d'une feuille de matière plastique dans un moule contre la paroi latérale duquel est déposé un manchon en un autre matériau, caractérisé en ce que l'on inclut dans le moule un flan (10) préformé creux dont le contour supérieur (1) est le contour définitif du récipient (21). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, avant son introduction dans le moule, la surface externe du flan (10) est recouverte d'un film barrière (4). 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on dispose à l'extérieur du fond (3) du flan (10), un fond (5). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la préparation du récipient est effectuée sur une machine dont la première section a quatre positions de travail (11, 12, 13, 14) sur laquelle le flan est préchauffé et revêtu du film (4) et du fond (5), puis acheminé sur une seconde section à quatre positions (15, 16, 17, 18) sur laquelle le récipient définitif est formé, les deux sections de la machine étant entrarnées par quarts de tour en synchronisme. 5. Récipient obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.