Brevet FR2644438A1 — publié le 19900921

l PAQUET REALISANT L'EMBALLAGE D'UN PRODUIT ALIMENTAIRE, PROCEDE ET INSTALLATION POUR SA FABRICATION La présente invention concerne l'emballage d'un produit alimentaire, notamment du café; elle concerne plus particulièrement un paquet, réalisant cet emballage, dont l'ouverture est obtenue facilement, sans nécessiter d'accessoires extérieurs. Elle concerne aussi un procédé et une installation spécialement conçus pour la fabrication dudit paquet. La conservation des produits alimentaires demande que ceux-ci soient emballés sous vide, ou sous atmosphère inerte, et que le paquet soit imperméable à l'air ambiant. Il est connu de réaliser l'emballage de tels produits, et notamment du café, à partir d'une bande d'un matériau complexe, par exemple composé de trois couches, successivement de polyester, d'aluminium et de polyéthylène. La couche d'aluminium assure l'étanchéité du paquet; sur la couche de polyester, à l'extérieur du paquet, sont réalisés les effets décoratifs et de présentation du produit; la couche de polyéthylène, à l'intérieur du paquet, permet de construire le paquet par simple pliage de la bande et fermeture par thermosoudage des faces pliées en regard. Selon une technique connue, le paquet ayant globalement la forme d'un parallélépipède rectangle est rempli, par la petite face supérieure ouverte, d'une quantité déterminée du produit alimentaire, puis la partie haute du paquet, située au-dessus du niveau du produit alimentaire, est pré-pliée et partiellement thermosoudée, de manière à ce que la forme du pliage soit maintenue pendant l'opération subséquente de mise sous vide, l'air étant évacué par l'ouverture non thermosoudée.Une découpe rectiligne élimine le surplus éventuel de matériau pour ne conserver que la partie haute nécessaire à la fermeture du paquet. Enfin, la fermeture du paquet est réalisée en terminant le thermosoudage le long d'une ligne sensiblement parallèle aux bords supérieurs du paquet, en rabattant vers une face latérale du parallélépipède rectangle la partie haute ainsi thermosoudée et l'y maintenant attachée au moyen d'un ruban adh&sif. Dans la r&alisation ci-dessus, 1' ouverture du paquet par le consommateur est obtenue en détachant le ruban adhésif, en relevant la partie haute du paquet, et en coupant à l'aide de ciseaux ladite partie haute en-dessous du niveau de la ligne de thermosoudage. Ce mode d'emballage présente des inconvénients. Il nécessite l'emploi dtun moyen accessoire de découpe, que le consommateur n'a pas forcément à sa disposition au moment précis o il veut ouvrir le paquet. Par ailleurs, la découpe nécessaire à l'ouverture diminue considérablement la hauteur du paquet et rend malais&e la fermeture ultérieure de celui-ci. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de l'invention, un paquet réalisant l emballage d'un produit - I5 alimentaire, notamment du café, qui pallie les inconvénients constatés. Ce paquet est du type connu en ce qu'il est constitué par pliage et thermosoudage d'une bande d'un matériau complexe dont la partie destinée à constituer l'intérieur du paquet est dans une matière thermosoudable. 2-0 Selon l'invention d'une part la matière thermosoudable a une structure en couches pelables et d'autre part la distance entre la ligne de thermosoudage correspondant à la fermeture étanche du haut du paquet et le bord supérieur de la partie haute du paquet après &limination éventuelle du surplus est au moins égale à dix millimètres, moyennant quoi on peut se saisir facilement des deux extrémités libres de la partie haute du paquet au-dessus de la ligne de thermosoudage, on peut les écarter l'une de l'autre et, par simple traction, on peut ouvrir le paquet en d&solidarisant les couches pelables au niveau de la ligne de thermosoudage. Ainsi grâce au paquet de l'invention, l'ouverture ne nécessite plus du tout de découpe, mais un simple geste de séparation des deux faces thermosoudées de la partie haute du paquet. Cette séparation par pelage de la matière thermoplastique au niveau de la ligne de thermosoudage n'altère en rien Le paquet, et en particulier ne provoque pas de déchirure. Selon une variante préférée de réalisation, les deux extrémités libres de la partie haute du paquet, au-dessus de la ligne de thermosoudage, sont biseautées. C'est un autre objet de l'invention que de protéger un procédé spécialement conçu pour la fabrication du paquet précité. Ce procédé est du type connu en ce qu'il consiste, à partir d'une bande d'un matériau complexe dont la partie destinée à constituer l'intérieur du paquet est dans une matière thermosoudable, à réaliser par différentes opérations de pliage et de thermosoudage un paquet ayant la forme d'un parallélépipède rectangle et dont la face supérieure est ouverte, à remplir ledit paquet à l'aide d'une quantité déterminée du produit alimentaire à effectuer un pré-pliage de la partie haute du paquet située au-dessus du niveau du produit alimentaire en rapprochant l'une de l'autre les deux grandes faces correspondantes du parallélépipède. rectangle tout en repliant vers l'intérieur les deux petites faces correspondantes du parallélépipède rectangle, à réaliser un premier traitement thermique localisé aux deux extrémités de la partie haute pré- pliée assurant le thermosoudage des extrémités des grandes faces avec les parties repliées des petites faces en regard, à éliminer par une découpe rectiligne le surplus éventuel de matériau de manière à ne conserver que la partie haute nécessaire à la fermeture du paquet, à faire le vide dans le paquet, à réaliser un second traitement thermique selon une ligne transversale à la partie haute pré-pliée et parallèle au bord supérieur du paquet assurant le thermosoudage des deux grandes faces en regard et la fermeture étanche du paquet, à rabattre vers une grande face latérale du parallélépipède rectangle la partie haute du paquet ainsi thermosoudée et à appliquer un ruban adhésif à la fois sur la partie haute rabattue et sur la grande face latérale correspondante. Selon l'invention, la matière thermosoudable ayant une structure en couches pelables, le premier et le second traitements thermiques sont réalisés selon une ligne transversale qui est distante d'au moins dix millimètres du bord supérieur du paquet après élimination éventuelle du surplus. Selon un mode préféré de réalisation du procédé de l'invention, le premier traitement thermique est réalisé, à chaque extrémité de la partie haute pré-pliée, en deux zones, la première située au niveau de la ligne transversale du second thermosoudage et la seconde située au-dessus de la première près du bord supérieur du paquet, et après le second traitement thermique on coupe les bords extrêmes de la partie haute correspondant à la seconde zone du premier thermosoudage. C'est un autre objet de l'invention que de protéger une installation spécialement conçue pour la fabrication du paquet précité et la mise en oeuvre du procédé précité dans sa version préférée. Cette installation est du type connu en ce qu'elle comprend successivement des moyens de pliage et de thermosoudage d'une bande d'un matériau complexe,dont la partie destinée à constituer l'intérieur du paquet est dans une matière thermosoudable, aptes à réaliser un paquet ayant la forme d'un parallélépipède rectangle dont la face supérieure est ouverte, des moyens de remplissage dudit paquet d'une quantité déterminée de produit alimentaire, des moyens pour rabattre l'une vers l'autre les deux grandes faces de la partie haute du paquet, au-dessus du niveau du produit alimentaire, et pour simultanément replier entre lesdites grandes faces les deux petites faces, des premiers moyens pour appliquer sous pression un traitement thermique sur chacun des deux ensembles constitués par les deux extrémités des deux grandes faces et les petites faces repliées en regard) des moyens d'élimination par découpe rectiligne du surplus éventuel de la partie haute du paquet, des moyens de mise sous vide du paquet, des seconds moyens pour appliquer sous pression un traitement thermique selon une ligne transversale sur au moins les deux grandes faces en regard, non encore thermosoudées, des moyens pour rabattre la partie haute du paquet, après élimination éventuelle du surplus, vers une grande face latérale du parallélépipède rectangle et des moyens pour appliquer un ruban adhésif à la fois sur la partie haute rabattue et la grande face latérale correspondante du paquet. Selon l'invention, les premiers moyens de traitement thermiques sont aptes à réaliser ledit traitement thermique en deux zones de chacun des deux ensembles, la première zone située au niveau de la ligne transversale d'application des seconds moyens de traitement thermique et la seconde zone située au-dessus de la première près du bord supérieur du paquet correspondant à l'ensemble considéré; de plus l'installation comprend des moyens de réglage en hauteur du paquet associés aux moyens de traitement thermique, de sorte que la ligne transversale d'application des seconds moyens de traitement thermique soit à une distance au moins égale à dix millimètres du bord supérieur du paquet; elle comprend aussi des moyens de découpe en biseau des deux extrémités supérieures de la partie haute après thermosoudage des deux grandes faces, lesdites extrémités supérieures correspondant aux deux secondes zones d'application des premiers moyens de traitement thermique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un paquet pour l'emballage de café dans sa version préférée et d'une installation spécialement conçue pour sa fabrication, illustrées par le dessin annexé dans lequel, La figure 1 est une vue en perspective du paquet, fermé, selon l'invention, Les figures 2a à 2g montrent les différentes étapes de formation du paquet de la figure I selon le procédé préféré de l'invention, La figure 3 est une représentation schématique simplifiée de la succession des postes de l'installation. Le paquet de café 1, prêt à la vente, a la forme générale d'un parallélépipède rectangle, comprenant deux faces rectangulaires, l'une inférieure 2, et l'autre supérieure 3 constituant respectivement le fond et le dessus du paquet, deux grandes faces latérales 4 et deux petites faces latérales 5. Le dessus 3 du paquet I est réalisé par pliage et thermosoudage selon les différentes étapes suivantes, illustrées sur la figure 2. Le matériau constitutif du paquet I est un matériau complexe en forme de feuille, composé de trois couches superposées et adhérant les unes aux autres, par exemple successivement en polyester, en aluminium et en polyéthylène, la couche de polyester étant tournée vers l'extérieur du paquet tandis que la couche de polyéthylène est tournée vers l'intérieur du paquet. Le polyéthylène spécifiquement sélectionné pour l'invention a une structure en couches pelables, qui confère la particularité à deux feuilles de polyéthylène thermosoudées de pouvoir être désolidarisées l'une de l'autre par séparation des couches en exerçant une traction sur les parties non thermosoudées; bien sûr la résistance dynamométrique de la feuille doit être suffisante pour supporter les forces de traction nécessaires à cette désolidarisation, et ceci est *5 obtenu en particulier lorsque les feuilles de polyéthylène font partie d'un matériau complexe tel que celui décrit ci-dessus. Dans un exemple précis de réalisation les épaisseurs des trois couches étaient de 12 micromètres pour le polyester, de 9 micromètres pour l'aluminium et de 80 micromètres pour le polyéthylène. Sur l'installation montrée à la figure 3, le matériau complexe est alimenté sous forme d'une bande continue Il provenant d'une bobine 12 à un carrousel 13-, comprenant des mandrins 14 ayant la forme du parallélépipède rectangle souhaité pour le paquet 1, passant successivement lors de la rotation du carrousel devant des moyens fixes de pliage et de thermosoudage de la feuille 15 après découpe d'une longueur prédéterminée de celle-ci. Ces moyens de pliage et de thermosoudage, connus et non représentés, replient la feuille 15 et la thermosoude en sorte de former en sortie du carrousel un paquet 1, ouvert, 16. Le paquet 16 passe sous des buses 17 d'injection du café assurant un préremplissage du paquet; le paquet pré-rempli passe sur un premier moyen de pesage 18 qui, en fonction du poids constaté, actionne la vis 19 de dosage du café sous laquelle passe le paquet en sorte que la quantité prédéterminée de café soit introduite dans le paquet. Un moyen de pesage complémentaire contr8le le poids définitif du paquet rempli et actionne un système assurant l'évacuation des paquets non conformes en poids 21. Sur la figure 2a on a représenté le paquet 16, après remplissage à l'aide du café. Le niveau de remplissage est marqué par la ligne pointillée 6. La partie haute du paquet 7, située au-dessus du niveau 6, est constituée de prolongements 4a et 5a sur une hauteur e des deux grandes faces 4 latérales et des deux petites faces latérales 5. Dans l'installation de la figure 3, après remplissage, le paquet 16 est introduit dans des moyens 22 assurant le pré-pliage et un premier thermosoudage de la partie haute 7 du paquet 16. La partie haute 7 est pré-pliée, en rapprochant simultanément l'un vers l'autre d'une part les prolongements 4a des deux grandes faces latérales 4 et d'autre part les prolongements 5a des deux petites faces latérales 5, seuls ces derniers prolongements 5a étant pliés selon leur axe médian comme cela est bien montré sur la figure 2b. Sur la figure 2c on a représenté la phase terminale du pré-pliage de la partie haute 7. La hauteur e des prolongements 4a et Sa est suffisante pour que le pliage de chacun des prolongements 4a selon la ligne de niveau 6 réalise le recouvrement de la moitié du dessus 3 du paquet I et assure le débordement d'une bande 8 au-delà du dessus 3 du paquet 16. Ainsi la bande 8 est constituée dans sa partie centrale 8a de la superposition des deux seuls prolongements 4a des deux grandes faces latérales 4 et dans chacune de ses parties extrêmes 8b de la superposition non seulement des prolongements 4a mais aussi du prolongement 5a de la petite face latérale 5 correspondante sous forme de deux plis. On comprend que dans chaque partie extrême 8b de la bande 8 la couche de po2yéthylène du prolongement 4a de la grande face 4 latérale est en regard de la couche de polyéthylène du prolongement Sa de la petite face 5 latérale selon chaque pli ainsi formé. Une fois le pré-pliage réalisé, on applique sur les deux parties extrêmes 8b de la bande 8 un traitement thermique sous pression de telle sorte que le polyéthylène soit porté à sa température de fusion et que les couches de polyéthylène en regard l'une de l'autre lors du traitement soient soudées sans que les couches de polyester et d'aluminium ne soient altérées. Comme cela est montré sur la figure 2d on applique le traitement thermique, sur chaque partie extrême 8b, en deux zones, l'une 9 dans la partie basse de la bande 8, l'autre 10 dans la partie qui aura la partie la plus haute de la bande 8 après élimination par découpe rectiligne du surplus éventuel d e matériau; cette découpe intervient après ce premier traitement thermique en sorte de ne conserver qu'une bande 8 d'une hauteur nécessaire à la fermeture du paquet par pliage de ladite bande 8. Ce premier traitement thermique de thermosoudage a pour effet de maintenir en forme le pré-pliage sans pour autant réaliser la fermeture du paquet 16; en effet le paquet 16 reste en partie ouvert au niveau de la partie centrale 8a des prolongements 4a des deux grandes faces latérales 4. Le paquet 16, avec la partie haute pré-pliée, est introduit dans une enceinte 23 dans laquelle est créé un vide partiel en sorte d'évacuer du paquet 16 l'air résiduel; dans la même enceinte 23 il est possible d'introduire dans le paquet 16, avec mise sous vide partiel, un gaz inerte évitant le durcissement excessif du paquet de café. Juste avant la sortie de l'enceinte 23, le paquet 16 passe dans des seconds moyens 24 de thermosoudage, terminant le thermosoudage de la partie haute 7 du paquet 16 le long d'une ligne transversale 27 sur une hauteur de l'ordre de cinq millimètres et prolongeant les deux premières zones 9 thermosoudées lors du premier traitement thermique (figure 2c). Conformément à l'invention ladite ligne de thermosoudage 27 délimite par rapport aux bords supérieurs 28 de la bande 8 un 3 espacement d'au moins dix millimètres. Puis le paquet 16 passe dans des moyens 25 de découpe de la bande 8. Ces moyens 26 comprennent deux couteaux coopérant avec des moyens de maintien du paquet 16 et des moyens de maintien de la bande 8 en position verticale, par exemple des lèvres entre lesquelles passe la bande 8. Les couteaux se déplacent transversalement par rapport aux lèvres et sectionnent en biseau les deux coins supérieurs de la bande 8, éliminant ainsi les deux secondes zones 10 thermosoudées lors du premier traitement thermique (figure 2f). Le paquet 16 passe dans des moyens 26 dans lesquels la bande 8 est rabattue vers l'une des grandes faces latérales 5 tout en étant appliquée sur le dessus 3 du paquet et sur ladite grande face 5, comme cela est montré sur la figure 2g. Enfin un distributeur dépose un ruban adhésif 29 à la fois sur la bande 8 rabattue et sur la grande face latérale 5; de préférence l'extrémité du ruban 29 en contact avec la grande face 5 comporte une zone 30 non adhésive. Dans un exemple précis de réalisation, le paquet I (figure 1) terminé avait une grande face latérale 4 de largeur 80 millimètres, une petite face latérale 5 de largeur 44 millimètres, une hauteur de 140 millimètres. La hauteur e de la partie haute 7 du paquet était de 52 millimètres; l'espacement h était de 10 millimètres. La découpe des coins dans les zones 10 de la bande 8 faisait un angle de 30 environ par rapport au bord supérieur de la bande 8. Pour ouvrir le paquet I de l'invention, il suffit d'abord d'attraper le ruban 29 par son extrémité 30 non adhésive et de décoller le ruban 29 de la grande face 5 latérale, moyennant quoi on libère la bande 8 de sa position rabattue. Puis on saisit les deux grandes faces 5 latérales par leurs extrémités supérieures, libres, dans l'espacement h, de les écarter et d'exercer sur celles-ci une traction en sens contraire jusqu'à ce que les couches pelables du polyéthylène se désolidarisent au niveau et tout le long de la ligne 27 de thermosoudage. Après usage, on peut éventuellement rabattre la partie haute 7 selon un processus inverse et recoller le ruban 29 sur la grande face 5 latérale. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit, mais en couvre toutes les variantes. En particulier le produit alimentaire n'est pas exclusivement du café&; le mode de pliage du paquet peut être différent. REVENDICATIONS 1. Paquet réalisant l'emballage d'un produit alimentaire tel que du café, constitué par pliage et thermosoudage d'une bande d'un matériau complexe dont la partie destinée à constituer l'intérieur du paquet est dans une matière thermosoudable, caractérisé en ce que d'une part la matière thermosoudable a une structure en couches pelables et d'autre part la distance entre la ligne (27) de thermosoudage correspondant à la fermeture étanche du haut du paquet (I) et le bord supérieur (28) de la partie haute du paquet est au moins égale à dix millimètres. 2. Paquet selon la revendication I caractérisé en ce que les deux extrémités libres de la partie haute (8) du paquet, au-dessus de la ligne de thermosoudage (27), sont biseautées. 3. Procédé pour la fabrication du paquet selon la revendication 1, du type consistant à partir d'une bande (11) d'un matériau complexe dont la partie destinée à constituer l'intérieur du paquet est dans une matière thermosoudable, à réaliser par différentes opérations de pliage et de thermosoudage un paquet (16) ayant la forme d'un parallélépipède rectangle et dont la face supérieure est ouverte, à remplir ledit paquet (16) à l'aide d'une quantité déterminée du produit alimentaire tel que du café, à effectuer un pré-pliage de la partie haute (7) du paquet située au-dessus du niveau (6) du produit alimentaire en rapprochant l'une de l'autre les deux grandes faces (4a) correspondantes du parallélépipède rectangle tout en repliant vers l'intérieur les deux petites faces (5a) correspondantes du parallélépipède rectangle, à réaliser un premier traitement thermique localisé aux deux extrémités de la partie haute pré- pliée assurant le thermosoudage des extrémités des grandes faces avec les parties repliées des petites faces en regard, à éliminer par une découpe rectiligne le surplus éventuel de matériau de manière à ne conserver que la partie haute nécessaire à la fermeture du paquet, à faire le vide dans le paquet, à réaliser un second traitement thermique selon une ligne transversale (27) à la partie haute pré-pliée et parallèle au bord supérieur (28) du paquet assurant le thermosoudage des deux grandes faces en regard et la fermeture étanche du paquet, à rabattre vers une grande face latérale (5) du parallélépipède rectangle la partie haute (8) du paquet ainsi thermosoudée et à appliquer un ruban adhésif (29) à la fois sur.la partie haute (8) rabattue et sur la grande face latérale (5) correspondante, caractérisé en ce que la matière thermosoudable ayant une structure en couches pelables, le premier et le second traitements thermiques sont réalisés selon une ligne transversale (27) qui est distante d'au moins dix 0 millimètres du bord supérieur (28) du paquet. 4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que le premier traitement thermique est réalisé, à chaque extrémité de la partie haute (8) pré-pliée, en deux zones, la première (9) située au niveau de la ligne transversale (27) du second !; thermosoudage et la seconde (10) située au-dessus de la première (9) près du bord supérieur (28) du paquet, et après le second traitement thermique on coupe les bords extrêmes de la partie haute (8) correspondant aux secondes zones (IO) du premier thermosoudage. 5. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 5 du type comprenant successivement des moyens 13) de pliage et de thermosoudage d'une bande (Il) d'un matériau complexe, dont la partie destinée à constituer l'intérieur du paquet est dans une matière thermosoudable, aptes à réaliser un paquet (16) ayant la forme d'un parallélépipède rectangle dont la face supérieure est ouverte, des moyens de remplissage (17,18,19) dudit paquet (16) d'une quantité déterminée de produit alimentaire, des moyens (22) pour rabattre l'une vers l'autre les deux grandes faces (4a) de la partie haute du paquet, au- dessus du niveau (6) du produit alimentaire, et pour simultanément replier entre lesdites grandes faces (4a) les deux petites faces :a), des premiers moyens (22) pour appliquer sous pression un traitement thermique sur chacun des deux ensembles constitués par les deux extrémités (8b) des deux grandes faces (4a) et les petites faces (Sa) repliées en regard, des moyens d'élimination par découpe rectiligne du surplus éventuel de la partie haute du paquet, des moyens (23) de mise sous vide du paquet, des seconds moyens (24) pour appliquer sous pression un traitement thermique selon une ligne transversale (27) sur au moins les deux grandes faces (4a) en regard, non encore thermosoudées, des moyens (26) pour rabattre la partie haute (8) du paquet vers une grande face latérale (5) du parallélépipède rectangle et des moyens pour appliquer un ruban adhésif (29) à la fois sur la partie haute (8) rabattue et la grande face latérale (5) correspondante du paquet, caractérisée en ce que les premiers moyens (22) de traitement thermique sont aptes à réaliser ledit traitement thermique en deux zones de chacun des deux ensembles, la première zone (9) située au niveau de la ligne transversale (27) d'application des- seconds moyens (24) de traitement thermique et la seconde zone (10) située au-dessus de la piemière (9) près du bord supérieur (28) du paquet correspondant à l'ensemble considéré après élimination éventuelle du surplus; et en ce que l'installation comprend des moyens de réglage en hauteur du paquet associés aux moyens de traitement thermique, de sorte que la ligne transversale (27) d'application des seconds moyens de traitement thermique soit à une distance au moins égale à dix millimètres du bord supérieur du paquet après élimination éventuelle du surplus; et des moyens de découpe (26) en biseau des deux extrémités supérieures de la partie haute après thermosoudage des deux grandes faces, lesdites extrémités supérieures correspondant aux deux secondes zones d'application des premiers moyens de traitement thermique.