Brevet FR2651208A1 — publié le 19910301

EMBALLAGES AUTO-COLLANTS EN CARTON ONDULE OU COMPACT A RABATS INEGAUX ET MACHINE POUR LE FABRIQUER La présente invention concerne, d'une part, un nouvel emballage auto-collant en carton ondulé ou compact, à rabats verticaux latéraux inégaux et, d'autre part, la machine pour le fabriquer. Actuellement, des emballages auto-collants comportent des couches de colle permanente recouvertes de papier siliconé, fabriqué avec la machine qui a fait l'objet du brevet français NO 89.09743. Toutefois, cette machine fonctionne en régime discontinu et sa cadence de fabrication est de 1.000 à l'heure environ. Or, il est possible de concevoir une machine très simple, peu coûteuse, qui peut fonctionner en continu avec une cadence de fabrication deux à trois fois plus élevée que la précédente si l'on adopte, pour les découpes d'emballages, une structure particulière. La présente invention concerne donc, tout d'abord, un emballage auto-collant dont la découpe particulière permet un passage en machine colleuse extrèmement rapide. L'emballage, objet de la présente demande, comprend un panneau rectangulaire articulé selon quatre refoulements parallèles dans le sens longitudinal, ce qui permet de les diviser en cinq parties ou plaques constituant le fond, les côtés verticaux longitudinaux et le dessus formés par les plaques extrêmes se chevauchant. Les cinq parties du dit panneau sont, chacune, prolongées, de part et d'autre, par des rabats indépendants les uns des autres et articulés avec le panneau central au moyen de refoulements. Ces rabats formeront les parties verticales latérales. Ces emballages seront caractérisés en ce que a) Les deux rabats verticaux centraux, c'est-à-dire ceux qui seront sur le prolongement de part et d'autre du fond, auront une longueur égale à la hauteur de l'emballage, b) Les huit autres rabats, c'est-à-dire ceux qui seront constitués par les prolongements des côtés verticaux longitudinaux et le dessus, auront une longueur inférieure à la hauteur de l'emballage. La différence de longueur des rabats centraux et des autres est essentielle car elle permettra de réaliser une machine à déposer la colle dotée de dispositifs originaux permettant une cadence de fabrication extrêmement élevée. Les rabats verticaux de cet emballage seront enduits de colle permanente protégée ou non par un papier siliconé suivant le type de colle utilisée. Cet encollage se fera sur un rabat vertical ou sur deux rabats verticaux. Selon une première variante, pour laquelle on utilisera de la colle dite auto-collante ou permanente, telle que celle formée par de la dispersion de résines synthétiques (copolymère acrylique) ou celle utilisée pour la fabrication des rubans adhésifs double face, l'emballage sera caractérisé en ce que a) Les rabats verticaux centraux comporteront, sur leur extrémité libre et sur le parement intérieur du carton, une couche de colle permanente (copolymère acrylique) telle que définie ci-dessus. Cette couche de colle sera protégée par un papier siliconé débordant. b) Des refoulements, ou même des sectionnements, seront réalisés sur les rabats centraux, dans le sens longitudinal, pour faciliter l'adhérence des rabats les uns sur les autres. Ces refoulements, ou sectionnements, seront réalisés en face des chevauchements des rabats supérieurs et sur les surfaces des rabats enduiberde colle. Selon une deuxième variante, pour laquelle on utilisera de Yia colle ne pouvant adhérer que sur une surface enduite de la même colle, les emballages seront caractérisés en ce que a) Les parements intérieurs des rabats centraux comporteront, sur leur bord libre, une couche de colle n'adhérant que sur une couche de colle de même nature. Cette couche ne sera pas recouverte de papier siliconé. b) les parements extérieurs des rabats prolongeant les plaques formant le dessus de l'emballage comporteront, près de leur articulation avec le dessus, une couche de colle de même nature que la précédente. Elle ne sera donc pas recouverte de papier siliconé. c) Des refoulements ou sectionnements seront réalisés sur le rabat central comme sur la découpe précédente. Les dessins schématiques ci-joints, permettront de mieux comprendre l'invention. Les traits pleins représentent les sectionnements, les tirets représentent les refoulements et les hachures représentent, symboliquement, les zones enduites de colle. La figure 1 représente, en plan, la découpe d'un emballage correspondant à la première variante. La figure 2 représente, en plan, la découpe d'un emballage correspondant à la deuxième variante. Sur la figure 1, les refoulements (11) séparent cinq plaques. Les plaques (1) constitueront le fand, les plaques (2) constitueront les parties verticales longitudinales, les plaques (3) constitueront les rabats chevauchant pour former le dessus. Les rabats (4) et (5), constituant les prolongement de (3) et de (2), auront une longueur inférieure à la hauteur de l'emballage. Les rabats (6), constituant les prolongements de (1), auront une longueur égale à la hauteur de l'emballage. Les plaques (4), (5) et (6) seront séparées entre elles par des sectionnements (9). Elles seront articulées sur les plaques (1), (2) et (3) par des refoulements (10). Cette découpe comportera des couches de colle (8) (copolymère acrylique) ou similaire, recouverte par un papier siliconé (23) apposées sur les rabats centraux (6), sur leur partie extrême libre et sur leur parement intérieur. Les cannelures seront disposées, en général, dans le sens transversal de l'emballage. Des refoulements, ou sectionnements, (7) permettront une meilleure adhérance des rabats (6) sur les rabats (4). Le montage de cette boîte se fait comme suit On plie successivement les rabats dans l'ordre : (2), (3), (5),(4) et (6). Les surfaces encollées (8) viennent adhérer, après enlèvement des papiers siliconés (23), sur les rabats (4). Sur la figure (2), la découpe est la même que ci-dessus mais l'emballage est caractérisé en ce que les rabats (6) comportent, à leur bord libre, une couche de colle pouvant adhérer uniquement sur une surface enduite d'une colle de même nature. Il n'y a donc pas besoin, ici, de papier siliconé. Les rabats (4) comporteront, près de leur articulation (10) avec (3), une couche de colle de même nature que celle apposée sur les rabats (6). Le montage se fait de la même façon que ci-dessus. La présente demande de brevet concerne également une machine encolleuse à très grande cadence, destinée à enduire de colle l'emballage auto-collant à rabats latéraux inégaux, revendiquée par la présente demande. La machine sera caractérisée en ce qu'elle sera constituée par les éléments suivants, de l'amont vers l'aval (par "amont" on désignera la partie de la machine où sont présentées les découpes, "l'aval" désignera la partie de la machine où sortiront les découpes après l'encollage) 1) De deux systèmes d'encollage comprenant des roulettes tournant librement dans un bac rempli de colle permanente, par exemple une colle constituée par une dispersion acqueuse de résines synthétiques (copolymère acrylique). Les parties supérieures des roulettes seront situées à un ou deux centimètres au-dessous des découpes. Les périphéries des roulettes seront inclinées suivant un angle d'environ 300 sur leur axe de rotation. 2) Deux éléments plats, en métal ou en plastique ou tout autre matériau, de quelques millimètres de largeur et de 20 à 40 centimètres de longueur, par exemple, seront disposés verticalement juste au-dessus des roulettes et à l'extrémité libre des rabats centraux, de façon qu'ils ne touchent pas les rabats latéraux plus courts lors du mouvement de la découpe. Ces éléments présenteront un profil longitudinal comportant une partie aval à peu près horizontale, puis, vers l'amont, une partie incurvée et concave vers le haut aboutissant à quelques millimètres au-dessus de la découpe. Ces dispositions entraîneront le pliage des rabats centraux vers le bas qui viendront s'appliquer sur les roulettes encolleuses. Du fait de la structure de la découpe et de la position de ces éléments rabatteurs des rabats centraux, les rabats latéraux ne seront pas encollés. De plus, la position statique des éléments rabatteurs permettra, un fonctionnement continu et extrêmement rapide de la machine. Une première variante de la machine permettra de traiter les emballages faisant l'objet de la figure 1. Elle sera caractérisée par un dispositif pour apposer les rubans de papier siliconé sur les parties enduites de colle. Ce dispositif sera constitué par deux bacs de stockage des segments de ruban de papier siliconé. Ces bacs seont caractérisés eux-mêmes en ce que leur partie supérieure sera horizontale dans le sens longitudinal et que leur fond présentera un profil longitudinal comme suit a) Horizontal dans sa partie aval sur 3 à 6 centimètres environ. b) Ensuite incliné en amont vers le bas sur 4 à 8 centimètres environ. c) Puis, ensuite, horizontal en amont. Cette forme permettra de stocker les segments de papier sili conés en maintenant leur extrêmité aval surélevée, ce qui pourra les mettre en contact, un par un, avec les surfaces enduites de colle. d) Un ressort, situé sous le bac de stockage des rubans siliconés pour maintenir toujours les rubans au niveau des découpes et un élément rabatteur. Le bac sera incliné d'environ 300 sur l'horizontale dans son sens transversal, pour éviter que les rabats latéraux ne viennent en contact avec les rubans. Les feuilles de papier siliconé seront situées à un ou deux centimètres au-dessous des découpes. Elles seront disposées avec un élément rabatteur en face des parties encollées, c'est-à-dire à l'extrémité libre des rabats centraux. Ces éléments rabatteurs auront les mêmes caractéristiques que ceux pliant les rabats centraux sur les roulettes encolleuses. La machine sera complétée par un tunnel de séchage, placé en aval du bac de stockage ou entre cet élément et la machine à encoller suivant la qualité de colle utilisée. La deuxième variante, utilisée pour réaliser l'emballage faisant l'objet de la figure 2, sera caractérisée par les deux éléments suivants a) Deux systèmes d'encollage fixés au-dessus de la découpe pour traiter les parements extérieurs des rabats latéraux. Ils seront constitués par des tubes distributeurs de colle par gravité, dont la partie inférieure sera inclinée transversa lement et munie d'un élément déformable en mousse ou en caoutchouc percé qui sera légèrement écrasé par le carton, lors du passage de la découpe. La pression ainsi exercée déclenchera un flux de colle à travers ces éléments et provoquera l'encollage du carton. Ces tubes seront disposés au-dessus des rabats verticaux, près de leur articulation avec le panneau central. b) Deux systèmes permettant de plier vers le haut les rabats latéraux. Ces systèmes comporteront deux éléments plats, en métal ou en plastique ou tout autre matériau, de quelques millimètres de large et de 20 à 40 centimètres de longueur. Ils seront disposés verticalement en face des extrémités libres des rabats latéraux. Ces éléments ne seront donc pas dans le même plan que les éléments homologues qui provoquent le pliage des rabats centraux sur les roulettes encolleuses. Ces éléments présenteront un profil longitudinal comportant une partie amont partant à quelques millimètres au-dessous de la découpe, puis en aval une partie incurvée concave vers le bas de façon à ce que les rabats latéraux viennent en contact avec les tubes distributeurs de colle. Les variantes 1 et 2 comporteront un système de roues d'entraînement des découpes. La forme de la découpe et les dispositions mécaniques prévue ci-dessus pour le pliage et l'encollage des rabats, qui sont essentiellement statiques, permettront un fonctionnement continu de la machine dont les cadences seront deux à trois fois plus rapides que celle des machines ayant fait l'objet des brevets français NO 89.09743 et NO 89.09744. Les dessins schématiques 3 et 4 représentent, respectivement en vue longitudinale et en vue transversale, la machine objet de la variante 1. Les dessins schématiques 5 et 6 représentent, respectivement, les vues longitudinales et transversales de la machine, objet de la variante 2. Sur le dessin 3, les découpes sont entraînées vers l'aval sur une table (25), dans le sens de le flèche, par des roues d'entraînement (18). Des plaques métalliques ou en matière plastique (22) permettront de plier les rabats centraux (6) sur les roulettes encolleuses (13). Ces plaques (22) ont leur partie aval située à quelques millimètres au-dessus des roulettes encolleuses (13) ; leur partie amont est située un peu au-dessus de la découpe. Elles présentent une concavité vers le haut, ce qui permet de rabattre les rabats (6) sur (13). Ces éléments (22) sont disposés verticalement à l'extrémité libre des rabats (6). La référence (24) indique un tunnel de séchage qui peut être placé, d'ailleurs, en aval du système de pose des papiers siliconés. La référence (14) concerne le bac de stockage des rubans siliconés (23). L'élément (20) est une plaque en métal ou en plastique qui permettra de rabattre, vers le bas, les rabats (6) sur les feuilles de papier siliconé. Cet élément (20) a une partie aval située juste au-dessus des rubans siliconés (23)et une partie amont sistuée au-dessus des découpes. L'élément (20) présente un profil en concavité vers le haut, ce qui permet le pliage des rabats (6) sur les feuilles (23). Le bac (14) et les rubans (23) seront disposés à l'extrémité libre des rabats (6). En outre, les rubans (23) seront situés a' deux centimètres environ au-dessous de la découpe et inclinés de 300 environ, dans le sens transversal. Des ressorts (21) permettront de maintenir la partie supérieure des feuilles (23), constamment au contact des parements inférieurs de la découpe. Sur la figure 4, (13) représente les roulettes encolleuses (22) les éléments plieurs des rabats centraux (6) dont la longueur est supérieure à celle des rabats latéraux (4) et (5). Les rouleaux d'entraînement (18) sont actionnés par un moteur à fonctionnement continu (17). Sur la figure 5, les éléments (22) permettront de plier les rabats (6) sur les roulettes encolleuses (13), les éléments (2$] permettront le rabattement, vers le haut, des éléments (4) pour les mettre en contact des tubes (29) de distribution gravitaire de colle. Sur la figure 6, les tubes distributeurs gravitaires de colle; sont représentés en (29). Les rabats centraux (6) seront pliés gur les roulettes (13) par les plaques (22). Les rabats (4), plus courts que les rabats (6), seront pliés sur les tubes (29) par les éléments (28) qui seront fixés sur le montant (26) et auront une forme telle qu'ils soient situés au-dessus des rabats (6), dans leur position pliée afin de ne pas gêner le mouvement de la découpe vers l'aval. Le fonctionnement de la variante 2, par exemple, se fera comme suit - un opérateur introduit dans les rouleaux (18) une découpe de la variante 2 qui est ainsi entraînée vers l'aval. Les parties amont des éléments rabatteurs (22)entrent, tout d'abord, en contact avec les extrémités libres aval des rabats centraux (6) qui, du fait de la forme incurvée de (22) vers le haut, se plient pour venir s'appliquer sur (13) qui enduisent de colle l'extrémité de ces rabats sur toute leur longueur. Ensuite, les parties amont des éléments rabatteurs (28) entrent en contact avec les extrémités extérieures aval des rabats latéraux (4) qui, du fait de la forme incurvée de (28J vers le bas, se plient vers le haut pour atteindre les tubes distributeurs gravitaires de colle (29) qui les enduissent près de leur articulation (10) avec (3) Le même processus se déroulera pour les rabats (4) situés à l'amont. L'inégalité de longueur des rabats latéraux (4) et (6) et la disposition dans des plans verticaux différents des éléments rabatteurs (22) et (2g) permettront de réaliser des machines pouvant fonctionner à très grande cadence. Les machines revendiquées peuvent aussi être utilisées pour des découpes tout à fait différentes de celles décrites ci-dessus. La présente demande de brevet s'applique, bien entendu, à toutes les dispositions qui ne seraient que des équivalents techniques. REVENDICATIONS 1 - Emballage en carton ondulé ou compact, dont la découpe comprendra un panneau rectangulaire articulé au moyen de quatre refoulements parallèles (11), dans le sens longitudinal, ce qui délimite le fond (1), les côtés verticaux longitudinaux (2) et deux rabats (3) chevauchant sur le dessus de l'emballage. Ces cinq parties seront chacune prolongées, de part et d'autre, par des rabats indépendants les uns des autres (4), (5) et (6) articulés avec le panneau central par des refoulements (10) et séparés entre eux par des sectionnements (9). Ces rabats (4), (5) et (6) formeront les parties verticales et latérales. Ces emballages seront caractérisés en ce que a) La largeur des rabats centraux (6) sera égale à la hauteur de ltemballage. b) La largeur des rabats latéraux (4) et (5) sera inférieure à la hauteur de l'emballage. c) Des couches de colle permanente seront apposées sur les rabats verticaux (6) seulement ou sur (6) et (4) à la fois. d) des refoulements, ou même des sectionnements (7), seront réalisés sur les rabats (6) dans le sens longitudinal, sur les surfaces enduites de colle. Ils seront réalisés en face des chevauchements des rabats (3). 2 - Emballage suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les extrémités libres des rabats centraux (6) comporteront, sur leur parement intérieur, une couche de colle permanente (8) recouverte par un papier sîlliconé (23) débordant. La colle utilisée sera de même nature que celle employée pour la fabrication des rubans adhésifs double face. 3 - Emballage suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la colle utilisée ne pourrra adhérer que sur une surface enduite d'une colle de même nature, mais pas sur une partie non encollée. Les rabats (6) comporteront, sur leur bord extérieur libre et sur leur parement intérieur, une couche de colle de ce type. Les rabats (4) comporteront, sur leur parement extérieur, près de leur articulation (10), une couche de colle (12) de même nature que celle apposée sur (6) 4 - Machine encolleuse pour l'emballage selon la revendication l caracté risée en ce qu'elle comprendra, de l'amont vers l'aval a) Des rouleaux (18) d'entraînement des découpes, b) ne table (25) supportant les découpes, c) Deux roulettes encolleuses (13) disposées à un à deux centi mètres environ au-dessous des découpes tournant librement dans un bac rempli de colle. Les partie périphériques des roulettes (13) seront inclinées d'environ 300 sur leur axe de rotation. Elles seront disposées à l'extrémité libre des rabats (6). d) Deux éléments plans (22), en métal ou en plastique, permet tront de plier les rabats (6) sur les roulettes encolleuses (13). Ces éléments (22) auront une largeur de quelques milli mètres et une longueur de 20 à 40 centimètres environ. Ils seront disposés verticalement au-dessus de (13) et à l'extré mité libre des rabats (6). Ces éléments (22) présenteront un profil longitudinal comportant une partie aval à peu près horizontale. Duis. vers l'amont. une Dartie incurvée et concave vers le -V aboutissant à quelques millimètres au-dessus de la découpe. 5 - Machine encolleuse suivant la revendication 4 et caractérisée en ce qu'elle comporte, en plus un dispositif pour apposer les rubans de papier siliconé (23) sur la partie enduite de colle (8) Ce dispo sitif sera constitué par un bac (14) de stockage des segments de rubans siliconés. Ce bac (14) aura une partie supérieure horizontale et son fond présentera un profil longitudinal comme suit 1) Horizontal dans sa partie aval, 2) Ensuite, en amont, incliné vers le bas, 3) Puis, ensuite, horizontal. Un ressort (21), disposé sous (14), permettra de maintenir les rubans (23) toujours au niveau de la découpe. Un élément rabatteur (20), de même structure et de même disposition que l'élément (22), permettra de plier les rabats (6) sur l'extrémité des rubans siliconés (23). Le bac (14) sera incliné d'environ 300 sur l'horizontale, dans le sens transversal. Le bac (14) et l'élément rabatteur (20) seront disposés en face des parties encollées, c'est-à-dire à l'extrémité libre des rabats (6) 6 - Machine encolleuse suivant la revendication 4 et caractérisée e ce qu'elle comporte, en plus, les éléments suivants : A a) Deux tubes distributeurs gravitaires (29) de colle dont la partie inférieure tranversale sera inclinée et munie d'un élément déformable en mousse ou en caoutchouc muni d'orifices. Ces tubes (29) seront disposés au-dessus des rabats verticaux, près des articulations (10). b) Deux éléments plats, en métal ou en plastique, présentant une largeur de quelques millimètres et une longueur de 2Q à 40 centimètres environ, seront disposés verticalement en face'des extrémités libres des rabats latéraux. Ces éléments (2 82Jrésenteront un profil longitudinal comportant une partie amont partant à quelques millimètres au-dessous de la découpe, puis, en aval, une partie incurvée et concave vers le bas, de façon à ce que les rabats (4) viennent en contact avec (29). Ces éléments (2 su seront fixés sur les montants (26) et auront une forme telle qu'ils soient situés au-dessus des rabats (6), quand ces éléments (6) sont pliés sous la butée des éléments (22).