Brevet FR2639035A1 — publié le 19900518

Câle de conditionnement, emballage utilisant une telle câle et procédé de conditionnement. La présente invention concerne une câle de conditionnement. Elle concerne aussi un emballage utilisant une telle câle et un procédé de conditionnement qui exploite toutes les possibilités d'un tel matériel. Elle trouve application à tout domaine d'emballage en caisse ou en conditionnement sous film plastique thermorétractable. Dans l'art antérieur, on sait conditionner des objets ou produits en intercalant entre une caisse et le produit une cale dont la fonction principale est d'écarter le produit des parois de son emballage et donc dans une certaine mesure de lui éviter des contacts agressifs. Une autre fonction classique de telles cales, est d'amortir dans une certaine gamme de valeurs d'énergies des chocs que le colis peut subir au risque du produit emballé. Or. ces cales de l'art antérieur présentent deux inconvénients majeurs. Elles ne permettent pas d'automatiser facilement les procédés d'emballage. Elles ne permettent pas non plus une adaptation rationnelle aux problèmes spécifiques du conditionnement. On veut dire par là que les câles de l'art antérieur doivent servir aussi bien pour des produits fragiles et soumis à des risques de chocs que des produits sans fragilité particulière. L'invention apporte un remède à ces inconvénients de l'art antérieur. En effet, la présente invention concerne une cale de conditionnement, destinée à venir s'interposer entre un emballage et un produit à emballer, caractérisée en ce que elle est réalisée par découpage d'une bande allongée d'un matériau en feuille épaisse de caractéristiques d'amortissement données, qui est ensuite façonnée de façon à entourer au moins partiellement dans un plan de coupe le produit à conditionner, en constituant des premières portions éloignées du produit qui viennent en contact avec l'intérieur de l'emballage et des secondes portions qui raccordent les premières. La présente invention concerne aussi un emballage utilisant une telle câle. La présente invention concerne aussi un procédé de conditionnement d'au moins un produit dans un contenant comme un emballage sur un poste de conditionnement, caractérisé en ce qu'il consiste: - à extraire une longueur désirée de câle selon l'une des revendications précédentes d'une réserve. - à former des charnières destinées à adapter parfaitement la câle autour du produit à conditionner, - à disposer la câle relativement au produit et à l'emballage, - puis à déposer l'ensemble câle et produit à travers une ouverture de l'emballage, - a refermer l'emballage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des figures qui sont: - la figure I: une vue en coupe d'un paquet conditionné utilisant une câle selon l'invention, - la figure 2: une vue de dessus et une vue en coupe aa d'une portion de bande façonnée selon l'invention, - la figure 3: deux vues -A- et -B- représentant un angle d'un paquet conditionné selon une variante de l'invention, - la figure 4: une vue d'une portion d'une câle selon l'invention selon une autre variante, - la figure 5: une vue en coupe d'un emballage dans une variante de l'invention, - la figure 6: une vue en coupe d'une partie d'une réserve de cales selon l'invention, - la figure 7: une vue en coupe d'un ensemble produit à conditionner/ câle/ emballage dans une étape du procédé de conditionnement selon l'invention. A la figure 1, on a représenté une vue en coupe d'un paquet conditionné utilisant une câle selon l'invention. Le produit à conditionner 2 est vue en coupe. Il est ici de forme parallélèpipèdique, mais peut avoir des formes plus complexes. Le produit 2 est écarté de l'emballage 1 par la cale 3. Celle-ci entoure complètement le produit dans le plan de la coupe. Elle est constituée par une feuille d'un matériau plastique épais qui a une rigidité dans le plan de la feuille et une compressibilité dans le sens de l'épaisseur. Préférentiellement, on choisit un polyurétane. D'une manière générale, on choisit une matière plastique présentant des caractéristiques de souplesse élastique. Un tel matériau peut être façonné de façon à constituer des charnières de pliage et des creux par emboutissage à la presse chauffante. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, ces divers traitements sont faits sur le site de conditionnement, à la demande par un automate qui est asservi aux caractéristiques du produit qui arrive sur le poste d'emballage. A la figure i, les quatre coins du produit sont logés dans des évidements 4, 5, 6, 7 raccordés les uns aux autres par des parties plates 8, 9, 10, 11. Les évidements constituent dans la cale des premières portions qui permettent d'écarter le produit de son emballage et les faces plates, des secondes portions de raccordement. Ils sont en forme de caisson constitués chacun par un fond et deux flancs, chaque flanc servant à raccorder le fond au reste de la câle. On remarque que les secondes portions de raccordement jouent un rôle prépondérant dans la répartition des efforts transmis d'un angle de l'emballage à l'un des évidements 4 à 7. A la figure 2, on a représenté en deux vues un des caissons de la câle destine à écarter le produit de son emballage. Le matériau destiné à constituer la c&le est sous forme d'une bande allongée dont on peut extraire une longueur déterminée. Ici, on a représenté la seule zone qui permette de réaliser un évidement comme 4. Visible sur la vue de dessus, on a pratiqué par emboutissage à chaud une zone en creux composée d'une première partie parallélepipedique 12, à laquelle on raccorde deux autres creux parallélèpipèdiques de surface plus réduite 13, 14. Le creux 12 est destiné à écarter le produit de son emballage sur les faces visibles dans le plan de la figure i5 1 et les deux creux 13 et 14 permettent d'écarter le produit des deux autres faces de l'emballage qui sont parallèles au plan de la figure 1 et donc non représentées a cette figure. Dans un mode préféré de réalisation, pour améliorer le contact entre le bord de la câle et les deux faces latérales de l'emballage, les deux évidements 13, 14 sont prolongés par des formes de section triangulaire 15, 16. Ces formes en évidement permettent par des bords 17, 18 parallèles aux faces de l'emballage de renvoyer des efforts sur le reste de la c&te. En coupe selon aa, on distingue la projection de l'évidement 14,. les faces externes de l'évidement central 12 et les faces internes de l'évidement triangulaire 16. Pour permettre le pliage de la cale autour du produit, on emboutit des rainures 19, 20 de chaque coté de la premièere portion 12-18 qui permettent aux secondes portions 21, 22 de remonter de 45 au dessus du plan de la figure 2 pour venir appuyer sur les parois du produit comme selon la figure 1. A la figure 1, on a représenté une caisse en carton, mais cette solution présente l'inconvénient de réaliser un appui de la cale sur le carton par des angles vifs. Une telle solution présente l'avantage de porter les efforts sur les coins du produit conditionné, ce qui correspond au cas le plus fréquent des chocs par chute. Elle présente aussi l'avantage de la simplicité. Mais l'inconvénient précité dispsrait quand on utilise a la place d'une caisse en carton un emballage sous film plastique souple. Un tel film est appliqué à chaud et se rétracte en refroidissant, de telle sorte que la câle est fortement appliquée sur le produit d'une part et que le film plastique est appuyé sur les parties plates des coins 4, 5. 6, 7 sans risque de déchirures. Dans le procédé de conditionnement selon l'invention, la i5 câle est initialement stockée sous une forme continue, par exemple sur feuilles enroulées sur des dévidoirs. Le dévidoir est disposé à proximité du poste de conditionnement. Quand un produit à conditionner est amené par un automate sur le poste, une quantité de câle correspondant au besoin de calage est extraite du dévidoir. Puis, la câle est formée par emboutissage du nombre désiré de charnières et de caissons et éventuellement de formes latérales. Leurs positions relatives sont aussi paramétrables en fonction du produit et de son emballage ou contenant. Puis, la cale est interposée entre le produit à conditionner et l'ouverture du contenant ou emballage. Le produit est alors dirigé par gravité ou par un automate de transfert dans le contenant, la câle étant entrainée naturellement & l'intérieur du contenant venant s'interposer et se placer convenablement entre les parois internes du contenant et les parois externes du produit. Cependant cette disposition n'est pas spécifique à l'invention. Dans d'autres applications, il est possible d'utiliser un automate et une introduction de l'ensemble câle/produit dans son contenant $ dans un autre plan, l'ouverture du contenant étant disposé de manière convenable. A la figure 3, on a représenté deux vues -A- et -B- d'une solution au problème du perçage de la caisse en carton par les angles vifs de la cale. Chaque coin est constitué par deux caissons 23 et 24 raccordés l'un à l'autre par un fond qui comporte deux rainures 26 et 27 qui permettent son pliage. Ces deux rainures suffisent à permettre de faire entourer le produit par la cAle qui pour le reste est identique & celle de la figure 1. Dans cette configuration, visible à la vue - A-, le produit 28 est installé dans sa caisse carton 29 sans qu'aucune aspérité de la câle ne vienne risquer un perçage de l'emballage. Dans un autre mode de réalisation non représenté au dessin, une seule rainure est pratiquee sur le fond de raccordement entre les deux caissons. Elle suffit à plier la cAle à l'endroit de l'angle vif du produit. On remarque que les cales de l'invention peuvent être stockées avant le conditionnement dans une réserve o elles tiennent un volume minime. En effet, la distance d'écartement classique d'un produit fragile de son emballage est en moyenne de 5 centimetres. Comme la cale est, avant son formage, sous forme d'une feuille typiquement de 5 millimètres d'épaisseur, on voit le gain de volume que l'invention gén&re. A la figure 4, on a représenté une autre variante de cAle selon l'invention qui présente le double avantage de répartir les efforts de calage sur tout le contenant d'une part, et d'être adaptable dans une large mesure a toutes les dimensions de produits à emballer. A cet effet, la cale 30 est constituée par une succession de ? caissons 31. 32, 33 comne celui représenté à la figure 2, eventueliement sépares les uns des autres par des rainures ou non. Un caisson est constitué par un fond 34 qui vient appuyer sur le contenant et une portion 35 qui vient en appui sur une partie de produit à conditionner. Dans un mode de réalisation représenté à la figure 6, les caissons sont de section trapézoïdale de façon à permettre leur empilage. Une réserve de cales selon l'invention peut comprendre sous un volume réduit une grande longueur de cale. On a représenté à la figure 6 deux bandes 40 et 41 en cours d'empilage. Chaque bande est constituée ainsi que l'on a vu par une succession de caissons raccordés les uns aux autres par des sections plates. On remarque que cette dsiposition des caissons en section trapézoïdale présente l'avantage d'empiler plusieurs bandes de câles. Dans un dévidoir, dans lequel est constituée une réserve de câles selon l'invention, on sait extraire une bande en position d'attente, et prélever par extraction hors du dévidoir une longueur utile de câle. C'est un avantage important de l'invention de proposer un stockage réduit de câles. En effet, le volume de stockage avant usage est un volume improductif pour l'entreprise. On peut ainsi entourer complètement un produit. A la figure 5. on a représenté un produit 37 installé dans un contenant constitué par une caisse en carton 38. La câle 39 est constituée par une succession de caissons de tailles identiques. Ici, le rapport largeur sur longueur du produit est de 4/5. Les coins du produit reçoivent l'endroit de la câle o on dispose une charnière. Ici les charnières sont au nombre de trois.: 40, 41 et 42. Elles sont réalisées comme précédemment en emboutissant des rainures sur toutes la largeur de la cale dans la dimension perpendiculaire au plan de la coupe de la figure 5. Elles peuvent être exécutées à la demande sur le poste de conditionnement. On remarque que dans cette disposition, l'opératlon de conditionnement est réduite. Il suffit d'extraire une longueur suffisante de câle d'une réserve. Puis en fonction du produit a conditionner, on place trois charnières. Le produit est amené au dessus de l'ouverture de la caisse, la câle étant interposée entre les deux. Puis, l'ensemble câle et produit est disposé par gravité ou tout autre moyen de transfert dans la caisse. Il est clair que la câle doit être positionnée relativement à la caisse et au produit de façon à entourer le produit de la manière désirée. Cette méthode trouve application dans les chaînes de conditionnement sur lesquelles, seuls des produits dont le rapport longueur sur largeur est un multiple entier du pas P du motif de la câle. On remarque que une certaine adaptation est possible en déplaçant d'une quantité x la position de la charnière depuis la position standard représentée au dessin. A la figure 7, on a représenté un ensemble produit 50/ câle 51 et emballage 52 dans une étape du procédé de conditionnement selon l'invention. Dans une étape antérieure, une longueur de câle convenable a été extraite de la réserve non représentée au dessin. Puis, sur un poste de formage, on a, en fonction des paramètres définissant la géométrie et la fragilité du produit 50, embouti des caissons 53 à des positions compatibles avec ces paramétres ainsi que trois charnières 54. Puis dans une autre étape on a amené successivement. le produit 50, la câle 51 et un film plastique 52 au dessus de l'ouverture 66 d'un conformateur 55. On remarque que les parois 65 et 68 du cornformateur 55 sont disposées de façon à permettre une insertion correcte de l'ensemble produit O0/câle 51/ emballage 52. L'ensemble est. ensuite descendu selon les fiches verticales du dessin. Le film plastique est appliqué sur les faces inférieures des caissons 53. Puis, au cours du mouvement de descente dans le conformateur 55, les parties 56 et 63 de la cale 51 viennent en contact avec les parties tronconiques du conformateur, ce qui a pour effet de les rapprocher des faces correspondantes 57 et 62 du produit 50. De même, le film plastique est appliqué sur la câle. I0 Quand le mouvement de descente se poursuit, les parties 56 et 63 sont appliquées sur le produit 50 dont la face 60 repose sur la partie centrale 59 de la câle. En fin de course, l'ensemble produit 50/ câle 51/ emballage 52 repose sur le fond 67 de la chambre 69 du conformateur 55. Dans une autre étape du procédé, la partie droite libre du film plastique 52 est rabattue au dessu de la chambre 66, ce qui a pour effet aussi de rabattre la partie la plus à droite 63 de la cAle 51 sur la face supérieure 64 du produit 50. Enfin, pour terminer l'opération de conditionnement, les extr&mités libres 58 a et 58b de la cAle 51S sont reliées entre elles par un moyen connu de l'homme de métier. En particulier, il est possible de découper sur les bords libres des découpes qui s'emboitent et permettent une fixation permanente amovible de la cale 51 autour du produit. Le film plastique 52 est soudée et rétractée par chauffage de l'ensemble. Puis le produit conditionné est extrait du conformateur. Il est clair que l'ensemble ou une partie seulement du procédé de conditionnement peut être automatisé. 1l0a 2639035 Revendications 1. Câle de conditionnement, destinée à venir s'interposer entre un emballage et un produit à emballer, caractérisée en ce qu'elle est réalisée par découpage d'une bande allongée (8) d'un matériau en feuille épaisse de caractéristiques d'amortissement données, qui est ensuite façonnée de façon à entourer au moins partiellement dans un plan de coupe le produit (2) à conditionner, en constituant des premières portions éloignées du produit qui viennent en contact avec l'intérieur de l'emballage et des secondes portions (9-11) qui raccordent les premières portions (4-7) entre elles. 2. Câle selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est réalisée sous la forme d'une feuille de matière plastique élastique comme du polyurétane. 3. Câle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la càle est réalisée à la demande par extraction depuis un dévidoir placé sur le poste de conditionnement. 4. Câle selon la revendication 1, caractérisée en ce que au moins une des premières portions est réalisée sous forme d'un caisson (12-14, 31-33) composé d'un fond et deux flancs. 5. Câle selon la revendication 4, caractérisée en ce que le caisson est complété dans le sens de la largeur de la bande constituant la câle, par deux formes (13, 14) destinées à venir en appui sur des parois latérales de l'emballage. 6. Câle selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque forme latérale complétant un caisson est constituée par un fond raccordé par au moins deux flancs (15, 16) au reste de la câle est fermée du coté latéral externe de la cale par un bord (17, 18) destiné à venir en appui avec une face interne latérale de l'emballage. 7. Câle selon les revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que le caisson est réalisé par emboutissage à l'aide d'une contreforme. b. Câle selon la revendication 1, caractérisée en ce que au moins une des premières portions est séparée de l'une des secondes portions qui lui servent de section de raccordement par une charnière (54) destinée à permettre une meilleure adaptation de la câle sur le produit. 9. Câle selon la revendication 8, caractérisée en ce que la charnière est réalisée par emboutissage à chaud de la câle. 10. Câle selon la revendication 6, caractérisée en ce que les caissons étant disposés aux angles vifs du produit, ils sont doublés dans le sens de la longueur du ruban de câle, deux caissons (23, 24) encadrant l'angle vif et un fond de raccordement (25) étant ménagé entre les deux caissons composant la première portion de câle, de façon à venir encadrer l'angle vif du produit. 11. Câle selon la revendication 1, caractérisée en ce que la câle est fabriquée sous forme d'une succession de caissons (31-33) séparés par des sections plates, et en ce que des charnières sont réalisées à la demande sur le poste de conditionnement au droit des angles vifs du produit à emballer. 12. Câle selon la revendication 7, caractérisée en ce que chaque caisson suivi d'une section plate est de pas constant p choisi de façon à s'adapter à toute une gamme de dimensions standard de produits. 1i2 2639035 13. Câle selon la revendication 12, caractérisée en ce que la section des caissons est trapézoïdale de manière à permettre l'empilement de plusieurs bandes de cales. 14. Emballage caractérisé en ce qu'il comporte une cale selon l'une des revendications précédentes. 15. Procédé de conditionnement d'au moins un produit dans un contenant comme un emballage sur un poste de conditionnement, caractérisé en ce qu'il consiste: - à extraire une longueur désirée de cale (52) selon l'une des revendications précédentes d'une réserve, - à former des charnières (54) destinées à adapter parfaitement la câle autour du produit à conditionner, - à disposer la câle relativement au produit et à l'emballage, - puis à déposer l'ensemble câle (52) et produit à travers une ouverture de l'emballage, - à refermer l'emballage. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il consiste à former à la demande des caissons (53) sur la câle au moment o on forme les charnières par emboutissage. 17. Procédé selon la revendication-16, caractérisé en ce qu'il consiste à former à la demande des caissons ou premières zones destinées à écarter le produit de son emballage lors de la mise en dévidoir ou en réserve des bandes de câle selon les revendications 1 à 13. 18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer les caissons entre des secondes N 13 2639035 zones de raccordement avec une périodocité de pas P dans le sens de la longueur de la bande de cale.