Brevet FR2639616A1 — publié le 19900601

La présente invention a pour objet un procédé pour renforcer la résistance d'un emballage à la compression verticale et aux contraintes latérales, durant le stockage et le transport de tels emballages d'expédition, destinés notamment à des produits agroalimentaires. Complémentairement l'invention a pour objet l'emballage obtenu par ce procédé, cet emballage étant, de manière connue en soi, du type rectangulaire à quatre parois, un fond et quatre cavités, par exemple en forme de dièdres ménagés aux angles de l'emballage. On sait que le conditionnement des produits agro-alimentaires s'effectue notamment à partir d'emballages en carton ondulé (ou compact) dénommés plateaux, dont la particularité est que1 ces emballages étant palettisés, seule une partie de chaque emballage dénommée tete, supporte l'emballage qui lui est supérieur. Ces emballages sont réalisés à partir d'une pièce découpée à plat sur ses bords, et possédant des pattes ou rabats destinés, après mise en forme et collage sur machine automatique, à permettre l'obten- tion de l'emballage désiré. Ces emballages en carton sont soumis à des contraintes verticales et latérales lors de leur stockage et de leur transport, de sorte que les fabricants prescrivent actuellement une limite maximum au poids du contenu, et une limite au nombre d'emballages pouvant être gerbés verticalement les uns sur les autres. En effet, bien qu'ils soient réalisés dans des cartons de qualité supérieure (en général du carton ondulé doubleldouble 50 ou 60 kilos ou du carton compact 900 à 1200 g/m2), ces emballages présentent une résistance à la compression verticale et à la déformation latérale inférieure à celles des emballages d'expédition réalisés en bois déroulé.Ils ont donc tendance à s'affaisser au niveau de la tete, notamment lors de stockages prolongés en atmosphère humide, par exemple dans des chambres froides à hygrométrie élevée, pour le stockage de fruits et de légumes. Certains procédés ont donc été proposés pour tenter d'améliorer la résistance de ces emballages. On connait ainsi par le brevet français 1 221 861 et la demande de brevet européen 160 929, des emballages en carton possédant dans leurs quatre angles des cavités en forme de dièdres, dans lesquels sont introduits des renforts réalisés en un matériau rigide tel que le bois, ces renforts étant libres dans leurs logements. De tels dispositifs présentent de sérieux inconvénients - Il est difficile d'introduire des corps durs étrangers, tels que des tasseaux en bois, dans un processus de formage-collage automatique des emballages. - Le carton ondulé ou compact utilisé dans la confection des emballages est un matériau déformable aux pressions horizontales ou verticales subies par ces emballages, lors des transports par camions en charge palettisée. L'utilisation de tasseaux rigides, tels que des tasseaux en bois, introduits dans les cavités prévues à cet effet, mais non solidaires de leur enveloppe en carton, a pour conséquence que les tasseaux rigides ne peuvent pas accompagner les déformations notamment latérales, de l'emballage carton palettisé pendant son transport. Il se produit alors une abrasion du carton aux endroits où celui-ci frotte sur les arêtes des tasseaux rigides. L'invention a pour but de proposer un pro céde de fabrication d'emballages renforcés à leurs angles ne présentant pas ces inconvénients. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on injecte dans les cavités une mousse plastique non expansée et rendue pâteuse, et on laisse la mousse s'expanser dans les cavités à l'intérieur desquelles elle durcit en adhérant aux parois de celles-ci. La mousse utilisée peut être avantageusement une mousse de polyuréthane, dont une caractéristique intéressante après expansion et durcissement, est de faire corps avec l'emballage carton qui l'entoure, en raison de la diffusion d'une partie de la mousse dans l'enveloppe carton et de sa parfaite adhérence à cette enveloppe. Suivant un premier mode de réalisation du procédé visé par l'invention, on injecte la mousse pendant le formage de l'emballage par une formeusecolleuse ou autre machine appropriée, avant fermeture des cavités de l'emballage par des rabats. Selon un autre mode de réalisation du procédé1 on injecte la mousse en fin de formage de l'emballage, au moyen de buses pourvues d'organes perforants capables de percer les parois des cavités, tels que des dièdres dont les extrémités supérieures sont fermées par des rabats. De préférence, la mousse est injectée dans les cavités en quantité suffisante pour qu après expansion le volume des cavités soit intégralement comblé par la mousse et en légère surpression, pour faciliter sa diffusion dans les parois des cavités, auxquelles adhère ainsi la mousse. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent un mode de réalisation à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 est une vue en perspective d'un empilement de plusieurs emballages palettisés, du type visé par l'invention. La figure 2 est une vue de dessus en plan d'une pièce découpée à plat à partir de laquelle peut être formé un emballage du type visé par l'invention. La figure 3 est une vue en perspective d'un emballage au stade de sa fabrication dans lequel les cavités de ses angles sont encore ouvertes, la mousse plastique pouvant être injectée dans ses cavités à ce stade du formage selon un premier mode de réalisation du procédé conforme à l'invention. La figure 4 est une vue de dessus en plan de l'emballage de la Fig.3. La figure 5 est une vue de dessus partielle d'une variante d'exécution de l'emballage des Fig.3 et 4. La figure 6 est une vue en perspective d'un emballage terminé et d'une buse d'injection de mousse dans les cavités d'angles selon un second mode de réalisation du procédé conforme à l'invention. La figure 7 est une vue en perspective de la première phase d'une troisième forme de réalisation du procédé conforme à l'invention. Les figures 8 et 9 illustrent les seconde et troisième phases du troisième mode de réalisation du procédé conforme à l'invention. On voit à la Fig. 1 une pile d'emballages ou plateaux 1 pouvant recevoir divers produits, en particulier des produits agro-alimentaires tels que des fruits. Chaque emballage i comporte, préalablement formés dans une découpe 2 (Fig.2), un fond 3, généralement rectangulaire, deux parois latérales 4 formant les petits cotés, deux parois longitudinales 5 et quatre parties d'angles 6a avec chacune deux lignes de pliage pour pouvoir, après repliage, constituer des dièdres 6 (Fig.3-5) ou 6a (Fig.6). Les parois 4 se prolongent au-delà des dièdres 6 et en regard des extrémités de ceux-ci opposées aux parois 5 (Fig.2) par des pattes latérales 7 reliées par une partie centrale 8. Les parois 5 sont chacune entaillées à leurs extrémités opposées par deux encoches 9 qui délimitent des bords Il pouvant être rabattus sur les parois 5 du côté du fond 3. De ce fait, la hauteur des parois 5 après rabattement des bords il est inférieure à celle des parois 4 et des dièdres 6, sur lesquels sont rabattues les pattes 7 et la partie centrale 8 en fin de formage de l'emballage, de telle sorte que les extrémités supérieures des dièdres 6 soient fermées par les rabats 8. Les parties d'angles 6a présentent trois zones de pliage successives 6b, 6c, 6d, la dernière ayant un bord libre. Les dièdres 6 peuvent alors être réalisés par pliage de ces trois zones 6a, 6b, 6c comme représenté à la Fig.4, la zone terminale 6d étant rabattue à l'intérieur du dièdre et collée sur la paroi 4 adjacente, ou bien comme représenté à la Fig.5, sur laquelle la zone d'extrémité 6d est pliée à l'extérieur du dièdre 6. Le formage d'emballages 1 à partir de découpes 2 au moyen d'une machine colleuse-formeuse automa- tique est connu en soi et ne nécessite donc pas de description. Après pliage des parois 4 et 5 à angle droit sur le fond 3, ainsi que des parties d'angles 6a en trois côtés pour former les dièdres 6 et rabattement des bords 11 sur les parois 5, l'emballage se présente sous la forme illustrée aux Fig.3 et 4. A ce stade, les parties centrales 8 et les pattes 7 ne sont pas encore rabattues, de sorte que les extrémités supérieures des dièdres 6 sont encore ouvertes. Conformément au procédé visé par l'invention, on renforce la résistance des cavités constituant les dièdres 6 par injection dans ceux-ci d'une mousse plastique non expansée et rendue pâteuse, et on laisse la mousse s'expanser dans les cavités 6 à l'intérieur desquelles elle durcit en adhérant aux parois desdites cavités. Selon un autre mode de réalisation du procédé visé par l'invention, on injecte dans les cavités une mousse en cours d'expansion, non épaissie, et on laisse cette mousse s'expanser dans les cavités où elle durcit en adhérant aux parois. La mousse 10, de préférence de polyuréthane, peut être injectée dans les dièdres 6, soit avant fermeture de ceux-ci par les rabats 8, comme indiqué par les flèches F sur la Fig.3, soit en fin de formage de l'emballage, après pliage des rabats 8 sur les dièdres 6 et des pattes 7 sur les parois extérieures de ces derniers. On voit ainsi à la Fig.6 une buse 12 munie d'une extrémité perforante 13 capable de percer les couvercles des dièdres 6 constitués par les rabats 8. Les buses 12 sont situées au-dessus des cavités 6 à remplir à la verticale de celles-ci, et sont actionnées de haut en bas pour provoquer la pénétration des extrémités perforantes 13 à travers les rabats 8. Il est également possible d'appliquer sur formeuse colleuse la mousse 10 sur la découpe 2 en carton, avant mise en forme de l'emballage, au voisinage des parties d'angles 6a parallèlement à leurs lignes de pliage au moyen de buses d'injection 14 (Fig.7). La plaque découpée 2 est ainsi revêtue de mousse aux endroits adéquats par des buses 14, après avoir été extraite d'une pile 17 de plaques 2 par un dépileur, lors de son passage horizontal en linéaire. Intervient ensuite, dans le processus de formage linéaire, la pose de colle suivant des cordons 15 voisins des zones revêtues de cordons de mousse 10, au moyen de buses 16. Les cordons de colle 15 sont situés au-delà des cordons de mousse 10 par rapport aux parties d'angles constituées par les languettes 6a destinées à former les dièdres 6. Grâce à cette disposition, la mousse 10 se trouve à l'intérieur des dièdres 6 après pliage des parties d'angles 6a (Fig.8 et 9). La plaque découpée 2 avec ses quatre dièdres 6 contenant la mousse 10 en cours d'expansion est alors introduite dans le puits de formage qui donne à l'emballage 1 la forme représentée à la Figure 6. Il existe également d'autres types de formeuses colleuses travaillant non pas en linéaire, mais en temps masqué : le mode d'application de la mousse reste cependant sensiblement le même. Dans ce cas, la mousse est appliquée, plaque arrêtée, donc au même endroit au lieu d'avoir la forme d'un cordon linéaire 10 comme précédemment. Dans les divers modes d'exécution du procédé selon l'invention, la mousse est injectée dans les cavités 6 en légère surpression, afin de faciliter sa diffusion dans les parois desdites cavités, auxquelles adhère ainsi la mousse. Avant son injection, la mousse peut être épaissie pour la rendre pâteuse, selon l'un des modes de réalisation précités, par adjonction de produits solides ou d'additifs provoquant un épaississement ou une gélification de la mousse. Cet épaississement évite que la mousse ne s'écoule en-dehors des cavités 6 destinées à la recevoir. Les mousses de polyuréthane utilisées sont de préférence des mélanges de prémix polyol et d'isocyanate. La mousse est donc toujours injectée in situ au moyen de machines de coulée haute ou basse pression. Le processus d'injection peut être exécuté automatiquement dans le cadre de la confection automatique de l'emballage : sont ainsi prédéterminées la durée de l'injection, la quantité de mousse à injecter, cette dernière étant fonction de la hauteur des emballages 1, ainsi que du coefficient d'expansion de la mousse. En effet la mousse doit pouvoir, après expansion dans les cavités 6, les remplir intégralement et être en légère surpression comme déjà indiqué. Après expansion, durcissement et diffusion d'une partie de la mousse dans les parois en carton des cavités 6, la mousse adhère parfaitement à ces parois. La rémanence des mousses utilisées et leur parfaite adhérence aux parois des cavités 6 leur permettent d'accompagner et de freiner les déformations du carton dûes aux contraintes verticales et latérales subies par l'emballage pendant son transport et son stockage. La densité des mousses utilisées est fonction des charges palettisés à supporter. Un autre avantage résultant également de l'adhérence de la mousse au carton réside dans le fait que celle-ci permet de maintenir rigoureusement verticales les cannelures du carton ondulé, leur conservant ainsi les meilleures performances à la compression verticale. Il est évident que les cavités 6 peuvent avoir une forme quelconque, la forme en dièdre n'étant représentée qu'à titre d'exemple. Les cavités peuvent être, notamment, obtenues par une double paroi de carton sur les têtes d'emballages doubles en forme de sandwich. De même, les buses d'injection 12 peuvent ou non être munies d'extrémités perforantes 13 adaptées à la dimension des cavités à remplir. Toute mousse de matière plastique appropriée, ayant les caractéristiques mentionnées cidessus peut être utilisée, la mousse polyuréthane n'étant donnée qu'à titre d'exemple. Enfin les buses d'injection peuvent être dépourvues des organes perforants 13 si elles sont adaptées pour percer le carton des emballages, et toute machine de formage appropriée, autre qu'une formeuse colleuse, est utilisable dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour renforcer la résistance d'un emballage (1) à la compression verticale et aux contraintes latérales, cet emballage étant du type rectangulaire à quatre parois (4,5), un fond (3) et des cavités (6), caractérisé en ce qu'on injecte dans les cavités (6) une mousse plastique non expansée et épaissie, et on laisse la mousse s'expanser dans les cavités à l'intérieur desquelles elle durcit en adhérant aux parois de celles-ci. 2. Procédé pour renforcer la résistance d'un emballage (1) à la compression verticale et aux contraintes latérales, cet emballage étant du type rectangulaire à quatre parois (4,5), un fond (3) et des cavités (6), caractérisé en ce qu'on injecte dans les cavités (6) une mousse plastique en cours d'expansion, et on laisse cette mousse s expanser dans les cavités à l'intérieur desquelles elle durcit en adhérant aux parois de celles-ci. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, l'emballage (1) étant formé au moyen d'une machine appropriée, on injecte la mousse pendant le formage avant fermeture des cavités (6) de l'emballage par des rabats (8). 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, l'emballage étant formé au moyen d'une machine appropriée, on injecte la mousse après formage au moyen de buses (12) éventuellement pourvues d'organes perforants (13) capables de percer les parois des cavités (6). 5. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'emballage (1) étant formé au moyen d'une machine appropriée, on applique la mousse sur une plaque découpée (2) avant sa mise en forme, au voisinage de parties (6a) de cette plaque destinées à former les cavités (6) aprés pliage, puis on pose la colle et on forme les cavités (6) puis l'ensemble de l'emballage (1). 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la'mousse est injectée dans les cavités (6) en quantité suffisante pour qu'après expansion, le volume des cavités à remplir soit intégralement comblé, et qu'à ce stade la mousse expansée soit en légère surpression pour faciliter son adhérence aux parois de l'emballage. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu avant son injection, la mousse, par exemple de polyuréthane, est épaissie pour la rendre pâteuse, par exemple par adjonction de produits solides, ou d'addieiss provoquant une gélification. 8. Emballage (1) comportant un fond (3) et quatre parois (4,5) ainsi que des cavités (6), ménagées par exemple aux angles, caractérisé en ce que ces cavités sont remplies de mousse plastique, par exemple en polyuréthane, conformément au procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.