Brevet FR2641255A1 — publié le 19900706

PLAQUE DE CARTON POUR EMBALLAGE ET UTILISATION DE LA PLAQUE DANS UN EMBALLAGE POLYGONAL A MANDRIN INTERIEUR La présente invention concerne une plaque de carton pour emballage et son utilisation dans un emballage polygonal à mandrin intérieur. De tels emballages polygonaux à mandrin intérieur sont déjà connus et sont utilisés pour emballer des produits longs et flexibles, tels que des tuyaux, des cables, des fils, etc... que l'on enroule autour du mandrin intérieur avant fermeture de l'emballage. D'autres applications possibles sont l'emballage de bobines de papier, de pièces toriques etc... Dans les solutions de l'art antérieur, l'emballage est composé, comme représenté à la figure 4, d'une ceinture extérieure (1) cylindrique à contour polygonal. Deux pièces identiques (2) constituent le fond et le couvercle, dont la forme polygonale correspond au cylindre extérieur. Un mandrin intérieur (3) est constitué d'une ceinture cylindrique à contour polygonal avec des rabats inférieurs (30) pliés vers l'extérieur pour venir se coincer, au fond de la ceinture extérieure, entre le mandrin intérieur et les côtés de la ceinture extérieure polygonale. Un tel emballage se monte de la façon suivante : on prépare le fond (2), puis on met en forme la ceinture externe (1) polygonale que l'on dispose dans le fond (2). Le mandrin intérieur polygonal est alors monté et, aprés pré-pliage de ses rabats (30) vers l'extérieur, il est mis en place dans la ceinture externe (1). Au cours de cette opération, il faut veiller à ce que les rabats (30) se coincent bien contre les faces internes de la ceinture externe polygonale (1). On peut alors enrouler le produit autour du mandrin et, à la fin de cette opération, placer le couvercle supérieur sur l'emballage. Un tel emballage, composé de quatre pièces, nécessite un montage assez long. De plus. il présente l'inconvénient que le mandrin intérieur ne se coince pas toujours de manière satisfaisante dans le fond de l'emballage. En conséquence, il peut avoir tendance à remonter, en créant des problèmes de maintien et en rendant le remplissage difficile. L'invention a pour but de pallier les inconvénients de l'art antérieur en permettant à la fois de constituer un emballage facile à monter, et une meilleure retenue du mandrin intérieur. Ce premier but est atteint par une plaque de carton, ou autre matériau semi-rigide, comportant une partie centrale composée de panneaux rectangulaires, délimités par des rainages parallèles entre eux formant les arêtes d'un cylindre polygonal et par au moins un rainage transversal aux premiers définissant une base dudit cylindre, une succession de rabats prolongeant les panneaux le long du rainage de base de manière à constituer, après assemblage, un fond de l'emballage. Cette plaque est caractérisée en ce que lesdits rabats sont pourvus de languettes disposées à une distance determinée du rainage de base et susceptibles de pivoter autour d'axes coupant ledit rainage. Grâce à cette disposition, on peut former un emballage cylindrique avec une paroi de fond pourvue d'un moyen de calage d'un mandrin intérieur par simple emmanchement autour des languettes que l'on a dressées. La position des languettes dépendra bien évidemment du diamètre intérieur du mandrin. De préférence, si le mandrin, ou bien la pièce à caler, est un cylindre droit, le bord des languettes, qui est tourné vers les panneaux, sera choisi perpendiculaire à l'axe de rotation de celles-ci de façon à assurer une surface de contact suffisante entre la paroi intérieure du mandrin et le bord des languettes, et, en conséquence, un bon maintien du mandrin. Un autre but est de faciliter la mise en volume de l'emballage par un positionnement automatique des languettes de calage. Ce but est atteint par une plaque de carton caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une bande latérale, adjacente à la partie centrale, pourvue d'une pluralité de découpes de façon à former une succession de rabats reliés deux à deux au moyen d'une attache formée d'une paire de languettes articulées entre elles et autour d'axes convergents passant par le rainage d'arête adjacent aux deux dites languettes. Un autre but de l'invention est de permettre, par cette plaque de carton, de former en même temps que le cylindre polygonal au moins un solide fond de ce cylindre. Ce but est atteint par le fait qu'au moins un côté des rabats comporte une découpe convexe de façon à former une surface de rabat destinée à chevaucher une partie du rabat adjacent lors du pliage. Un autre but de l'invention est de proposer une plaque dont la constitution permette de former en même temps le deuxième couvercle de l'emballage polygonal. Ce but est atteint par une plaque comprenant une deuxième bande latérale, adjacente à l'autre côté de la partie centrale, pourvue d'une pluralité de découpes de façon à former une succession de seconds rabats reliés deux à deux au moyen d'une attache formée d'une paire de languettes articulées entre elles et autour d'axes convergents passant par le rainage d'arête adjacent aux deux dites languettes. Un autre but de l'invention est de proposer une utilisation de la plaque de carton pour constituer un emballage polygonal à mandrin intérieur. Ce but est atteint par le fait que cette utilisation consiste à plier la partie centrale de façon à former une ceinture polygonale externe et, à plier les rabats de façon à constituer un fond pour la ceinture polygonale, tout en repliant vers l'intérieur les languettes de calage. Selon une autre caractéristique, cette utilisation consiste à former un mandrin polygonal interne dont le périmètre interne correspond au périmètre externe du polygone constitué par les languettes, et dont la longueur est au plus égale à la hauteur interne de l'emballage polygonal, puis à introduire ce mandrin autour des languettes du fond de la ceinture. Selon une autre caractéristique, cette utilisation consiste, après remplissage de l'emballage par le produit à emballer, à fermer l'emballage polygonal en repliant les seconds rabats vers l'intérieur, de façon que les languettes de calage se tournent vers l'intérieur du mandrin interne. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description ci-après d'un mode de réalisation de l'invention faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue de dessus de la plaque de carton formant l'extérieur de l'emballage selon l'invention - la figure 2 représente une vue en perspective et en coupe partielle de l'emballage en cours de réalisation - la figure 3 représente une vue en perspective et en coupe partielle de l'emballage après mise en place du mandrin interne et au cours de la fermeture du fond supérieur de l'emballage La figure 1 représente la plaque de matériau semi-rigide permettant de constituer l'enveloppe extérieure de l'emballage. La plaque. qui peut être en carton ondulé ou en tout autre matériau ayant des propriétés mécaniques similaires, est composée d'une partie centrale (4 > et de deux bandes latérales adjacentes (5,6) solidaires de la partie centrale (4) par leurs côtés longitudinaux. La partie centrale (4) de la plaque a une longueur, p+e, dans laquelle, p, correspond au périmètre du polygone obtenu après mise en volume de l'emballage et, e, la largeur de la bande de rabat (41) au moyen de laquelle on ferme le polygone. Cette partie (4) est subdivisée par des rainages (42,43) et (40.1,2 ; 40.2,3 à 40.n-l,n ; 40.n,1) en une succession de n pannéaux rectangulaires formant les n faces du cylindre polygonal. Ces panneaux ont une largeur P/n et une hauteur H correspondant à la hauteur de l'emballage une fois fermé. Les rainages (40.1,2 à 40.n,1), parallèles entre eux, permettent d'assurer le pliage de la plaque selon un contour polygonal tandis que les rainages (42,43), transversaux aux premiers, permettent le pliage des bandes latérales (5,6) de façon à former les fonds inférieur et supérieur de l'emballage. Les bandes (5,6) sont adjacentes à la partie centrale par les côtés des parallélépipèdes rectangles formant la base polygonale et délimités par les rainages (42,43). Ces bandes latérales (5,6) sont pourvues de découpes (70), respectivement (80), présentant un axe dans le prolongement des rainages d'arêtes (40.1,2 à 40.n,l). Ces découpes (70,80) sont constituées, pour chaque bande, de façon identique, et on se bornera à en décrire une, par exemple pour la bande inférieure (6). Chaque découpe comprend deux secteurs angulaires disposés tête-bêche : le premier secteur est centré sur le rainage d'arête (40.1,2,... ou 40.n,l) adjacent et, est délimité par la ligne imaginaire (61) d'un côté dudit rainage, et le bord (60) de l'autre côté ; le deuxième secteur est centré sur le prolongement du même rainage (40.1,2,... ou 40.n,1) et, est délimité par les bords (69) et (68). Selon la réalisation représentée sur la figure 1, par exemple à la quatrième découpe, un des côtés dudit premier secteur angulaire est incurvé (61C.4) de façon à constituer, avec la ligne imaginaire (61.4), une surface (62.4) de rabat en forme de lunule qui, lors du pliage, viendra se positionner au-dessus ou en-dessous du rabat adjacent, contigu à la ligne de découpe (60.5). De cette façon, on délimite sur chaque bande latérale (5,6) des rabats substantiellement triangulaires (6.1 à 6.n), (5.1 à 5.n), chacun des rabats d'une bande étant relié au rabat adjacent (par exemple le rabat 6.1 au rabat 6.2) par deux languettes trapézoïdales, respectivement (63.1, 64.2), solidaires entre elles par leur base supérieure et dont les bases inférieures sont solidaires des rabats respectifs (6.1,6.2). La base inférieure est délimitée par un rainage (67) pour la languette trapézoïdale (63.1,63.2,etc...) alors qu'un rainage (66) délimite la base inférieure de la languette trapézoïdale (64.1,64.2,etc...). Ces rainages (66,67), et un rainage (71) marquant la base supérieure des trapèzes, permettent le pliage des languettes lors de la formation du fond de l'emballage polygonal. On observe qu'ils convergent vers un point situé sur le rainage d'arête (40.1,2, ou 40.n-1), délimitant les deux panneaux de la partie centrale, adjacents à la découpe. En particulier ce point est situé sur le rainage de base (43). On remarquera, en outre, que les bords internes (68,69) des languettes trapézoïdales sont perpendiculaires aux rainages (66,67). Cette disposition permet d'assurer une surface de contact suffisante entre les languettes et le mandrin intérieur cylindrique. Toutefois, si la pièce à maintenir n'est pas un cylindre droit, les bords internes (68,69) peuvent présenter d'autres angles d'inclinaison par rapport à leur axe de pivotement. Enfin la distance (c) séparant le pied de l'un des côtés (68,69) au rainage (43) définit la largeur de la couronne dans laquelle s'effectue le remplissage de l'emballage. La description faite en rapport avec la bande (6) est identique en ce qui concerne la formation de la bande (5) avec les découpes (58,59) et les côtés (50,51). Les rabats (6.1 à 6.n) sont rendus solidaires les uns des autres par les languettes de façon à faciliter le montage et permettre le maintien du mandrin intérieur comme on le verra par la suite. Les découpes (70,80) forment un dégagement évitant un chevauchement important des secteurs les uns sur les autres, qui serait gênant au montage. Seule la surface en forme de lunule (62,52) permet un chevauchement minimal qui assure le blocage des secteurs entre eux à la formation du fond. Pour l'assemblage, on commence par plier n'importe quel rabat. Suivant le sens dans lequel on tourne, la partie (62) viendra au-dessus ou au-dessous du rabat adjacent. On fait le tour du container en repliant vers l'intérieur les rabats (6.1 à 6.n) et en positionnant la partie (62) soit toujours dessous soit toujours dessus le rabat voisin. Pour terminer le pliage du fond, il faut faire jouer légèrement le dernier rabat de façon que chaque rabat ait une partie au-dessous et une autre partie au-dessus de ses rabats voisins. On observe que les languettes se mettent automatiquement en position du fait des liaisons. En assemblant les rabats d'une bande latérale, par exemple la bande (6), on a formé en même temps la ceinture polygonale que l'on ferme en rendant solidaire la bande (41) du bord du panneau (4.1). On assemble ensuite un mandrin intérieur (3), par exemple de forme polygonale correspondant au polygone du mandrin extérieur, dont le périmètre est adapté au périmètre du polygone formé par les arêtes (68,69,58,59) des languettes trapézoïdales reliant les rabats. On emmanche ce mandrin autour de ces languettes, puis on effectue le remplissage du container par le fond dont les rabats (5) ont été laissés droits. Après remplissage, on plie la bande (5) et les secteurs (5.1 a 5.n), selon la méthode décrite précédemment, de façon que les languettes (58,59) viennent se placer dans le périmètre intérieur du mandrin intérieur, comme représenté à la figure 3. On a réalisé un emballage dont le montage est simple et rapide, et qui comporte seulement deux pièces. En outre, le mandrin intérieur de cet emballage se positionne correctement autour des languettes, les bords (58,59) des languettes assurant son maintien et son centrage. Il ne peut donc pas bouger, le remplissage du container s'effectue alors sans probleme. L'invention ci-dessus décrite n'est nullement limitée au mode de réalisation représenté et décrit. On peut adopter diverses variantes, notamment en faisant varier l'angle formé par les rainages (66,67) ou en faisant varier la forme de la découpe en particulier en modifiant la forme du bord (61.C,51.C). De même, on peut ne pas découper complètement les parties (70) et (80), et se contenter de découper les'bordes (61.C) et les bords (68,69). On peut laisser la partie (80) solidaire du secteur par le côté (60) qui dans ce cas comporterait un rainage au lieu d'une découpe. Enfin, dans une autre variante, les languettes (63,64;53,54) peuvent ne pas être solidaires par leur base supérieure et, dans ce cas, le rainage (71) est remplacé par une découpe qui désolidarise les languettes adjacentes. D'autres modifications à la portée de l'homme de métier font également partie de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1) Plaque de carton, ou autre matériau semi-rigide, pour emballage, comportant une partie centrale (4) composée de n panneaux (4.1 å 4.n) rectangulaires délimités par des rainages parallèles entre eux (40.1,2 à 40.n,1) formant les arêtes d'un cylindre polygonal et par au moins un rainage (42 ou 43) transversal aux premiers définissant une base dudit cylindre, une succession de rabats (6.1 å 6.n) prolongeant les panneaux (4.1 à 4.n) le long du rainage de base (42 ou 43) de manière ê constituer, après assemblage un fond de l'emballage, caractérisée en ce que lesdits rabats sont pourvus de languettes (63,64) disposées à une distance déterminée du rainage de base (42 ou 43) et susceptibles de pivoter autour d'axes coupant ledit rainage. 2) Plaque de carton pour emballage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une bande latérale (6), adjacente à la partie centrale le long d'un rainage de base (42 ou 43), pourvue d'une pluralité de découpes (80) de façon à former sur cette bande lesdits rabats (6.1) à (6.n), ces derniers étant reliés deux par deux au moyen d'une paire de languettes (64,63) susceptibles de pivoter autour d'axes convergents passant par le rainage commun (40.1,2,... ou 40.n,1) des deux panneaux adjacents aux deux dites languettes. 3) Plaque selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'au moins un côté d'un rabat (6.1 à 6.n) comporte une découpe (61.C.1 à 61.C.n) de forme convexe de façon à former une surface de rabat destinée à chevaucher une partie du rabat adjacent lors du pliage. 4) Plaque selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdites languettes présentent un bord interne (68,69) perpendiculaire 9 leur axe de rotation. 5) Plaque selon une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'une deuxième bande latérale (5) adjacente à l'autre côté (42 ou 43) de la partie centrale (4) est pourvue d'une pluralité de découpes (70) de façon à former sur cette bande une succession de rabats (5.1 à 5.n) reliés deux à deux par une attache formant une paire de languettes (53.54) susceptibles de pivoter autour d'axes (56,57) convergents passant par le rainage commun des deux panneaux adjacents aux deux dites languettes. 6) Utilisation de la plaque de carton selon une des revendications précédentes pour la constitution d'un emballage polygonal (1) à mandrin intérieur (3), caractérisée en ce qu'elle consiste plier la partie centrale de façon à former une ceinture polygonale externe et à plier les rabats (6.1 à 6.n), de façon à constituer un fond de la ceinture polygonale avec disposition vers l'intérieur des languettes (64,63). 7) Utilisation selon la revendication 6) caractérisée en ce qu'elle consiste à former un mandrin polygonal interne (3) dont le périmètre intérieur correspond au périmètre externe du polygone constitué par les arêtes (68,69) des languettes (64,63) et dont la longueur est au plus égale à la hauteur de l'emballage polygonal (1), à introduire ce mandrin sur les languettes (63,64). 8) Utilisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que, après remplissage de l'emballage par le produit à emballer, la fermeture de l'emballage polygonal est assurée par le repliement des seconds rabats (5) vers l'intérieur, de façon que les languettes (54,54) se tournent vers l'intérieur du mandrin interne (1).