Brevet FR2720719A1 — publié le 19951208

L'invention concerne 1' amélloration de la technique de fabrication des gobelets pliables: notamment elle concerne l'amélioration des demandes de brevets français n093-08981, n 93-11143, n'93-14412, appelées ci-après "demandes de brevets", concernant des gobelets repliables ayant un fond concave prepliX permettant un bon verrouillage. Les gobelets décrits dans les demandes de brevets présentent les principaux avantages de pouvoir autre fabriqués en continu a partir d'une bobine de carton plastifié sur une face, de présenter une étanchéité de bonne qualité, d'avoir un fond très facile a déplier et parfaitement verrouillé, dans le sens naturel de préhension, lorsqu'on boit a ce gobelet, et d'avoir dans les zones de préhension une double paroi permettant de bien isoler les doigts du consommateur lorsque le liquide est chaud.Le premier problème des gobelets décrits dans les demandes de brevets est qu'ils utilisent un fond concave et que, lorsqu'on emploie le gobelet pour consommer une boisson qu'il faut sucrer, il est difficile de dissoudre le sucre car il faut agiter le liquide dans chacun des deu creux formés par le fond concave du gobelet; le second problème est que la stabilisation de ces gobelets est réalisée grace a l'apport de stabilisateurs qui utilisent généralement une quantité de carton supplémentaire qui n'est pas négligeable; il est cependant possible de réaliser dans certains cas des économies de carton mais c' est au détriment de l'aspect esthétique ou de la simplicité de fabrication. Il y a de nombreux brevets ou demandes de brevets qui cherchent a résoudre le problème du fond concave; ils procedent tous en inversant la concavité du fond de maniere a ce que l'intérieur du gobelet ait un fond convexe ne comportant plus qu'un creux au centre; si on prend par exemple le brevet U.S3,726,469 le fond est obtenu a partir d'une feuille pliée en "W" de manière a ce que la partie centrale serve a former le fond convexe tandis que la ligne de pliage séparant la partie centrale du gobelet des parties latérales sert de polygone d'appui du gobelet sur une surface plane.Un tel gobelet présente donc l'avantage d'avoir en plus du fond convexe une bonne stabilité qui s'obtient automatiquement par dépliage de l'ensemble; un inconvénient est que son dépliage s'obtient en appuyant sur le gobelet parallelement a la ligne de repliage du fond qui doit flamber sous l'effort dans des points convenables pour obtenir un formage correct du fond; me avec un rainage correct on n'est pas sur du résultat si on n'a pas fait déjà fonctionner le pliage au moins une fois; meme en ayant été plié préalablement, pour peu que le carton soit humide il reste très difficile a ouvrir.Lorsque le fond est déployé la ligne de repliage du fond est parallele aux cotés latéraux sur lesquels s'appuient naturellement les doigts lorsqu'on saisit le gobelet pour boire; cette ligne constitue une zone de faiblesse pouvant conduire à la refermeture intempestive du gobelet avec une diminution de volume pouvant provoquer un débordement de liquide. La demande de brevet n 93-08981 propose une solution pour supprimer cette ligne de faiblesse et pour fiabiliser le dépliage du fond dans le cas d'un fond concave. La présente invention a pour but de proposer un gobelet pliable, ayant un fond convexe préplié de manière a ce que le déploiement ait une fiabilité totale ne comprenant pas notamment de ligne de pliage affaiblissant son verrouillage en position ouverte. La Fig.1 présente un flan découpé et rainé, vu de dessus, dont une des extrémités a été supprime, avec en trait mixte les rai nages qui permettent la formation du gobelet selon l'invention. La Fig.Z représente une vue en perspective du gobelet correspondant au flan de la Fig.1 formé en position dépliée sur lequel on a fait une découpe pour en montrer l'intérieur. La Fig.3 représente le gobelet de la Fig.2 replié suivant l'invention. Nous n'allons décrire ci-après que la configuration du fond du gobelet dépliable et la fanon dont il se plie et se déplie; toutes les configurations concernant le bord supérieur décrites dans les demandes de brevet sont applicables. Pour réaliser ce gobelet nous partons par exemple d'une feuille semi rigide rectangulaire allongée Fig.1; la longueur du grand coté étant, par exemple, supérieur au double de la longueur du petit coté. On réalise deux rainages () parallèlement au grands cotés déterminant des bandes de largeur A qui servent a la fixation sur elles-memes des parois latérales du gobelet; la distance entre ces deux rainages (1) est égale a B. Un troisieme rainage (2) est placé parallèlement aux rainages (1) et à égale distance, égale a B/Z, de ceux-ci.De préférence à égale distance des petits cotés (3) de la feuille rectangulaire, on place sur les rainages () deu points (4) et (5) de manière a ce que la droite fictive joignant ces deux points (4) et (5) soit perpendiculaire aux rainages (1) et (2). Des points (4) et (5) partent deux rainages (7) et (8) de longueur A, perpendiculaires aux rainages (1) et qui joignent les points (4) et (5) a leurs grands cotés de la feuille respectifs.Les points (4) et (5) sont les sommets de deux triangles isocèles ayant une base commune (9) de longueur C située sur le rainage (2); La longueur C de la base commune (9) détermine la largeur d'ouverture du gobelet lorsqu'il est déplié et doit etre notablement inférieure à la distance B séparant les deux rainages (1); à titre d'exemple, si on veut une ouverture formant un carré, il faut choisir C=B*0,707. Les cotés (12) et (13) des triangles isocèles joignant respectivement les sommet (4) et (5) aux sommets (10) et () délimitant la base commune (9) sont rainés et délimitent le fond du gobelet déplié.De part et d'autre des points (10) et (11) on place deux rainages en forme de losanges égaux (14) dont on raine aussi les diagonales (15) et (16); la diagonale (15) qui est confondue avec la ligne médiane (2) a une longueur D=(B-C)*0,707 tandis que la diagonale (16) a une longueur E=D/Z. Deux rainages (17) prolongent les diagonales (16) des losanges (14) perpendiculairement aux lignes des rainages (1) et (2); ces lignes (17) constituent le polygone d'appui du gobelet déplié. Enfin on joint par des rainages (18) les sommets (4) et (5) aux extrémités des diagonales (16) des losanges (14); ces lignes sont les lignes de repliage du fond du gobelet replié. Pour former le gobelet Fig.2 on plie les bandes de largeur fi délimitées par les rainages (1) en forme de "W" tout en formant le fond du gobelet dans sa configuration dépliée; les deux pointes inférieures du "W" sont constituées des rainages (19) et (20) situés aux extrémités des rainages (17), entre les rainages () et les bords de la feuille, et la pointe centrale du "W" est constituée des rainages (7) et (8); les deux triangles isocèles de sommet (4) et (5) et de base commune (9) forment un dièdre constituant le fond convexe dont l'arête est constituée de la base commune (9); le polygone de sustentation du gobelet est notamment constitué par un losange formé par le pliage sur elle-mEme de la feuille suivant les rainages (17); si bien que les losanges (14) sont repliés sur eux-mEme suivant la diagonale (16) maintenant les extrémités de l'arête du fond (9) à une distance du polygone de sustentation égale a D/2. Les parois latérales du gobelet sont formées de deux dièdres (2) correspondant aux zones délimitées par les rainages (1), (2) et (17) situées de part et d'autre du fond du gobelet.Lorsque le gobelet est ainsi formé, on peut fixer entre elles les faces en contact des bandes de largeur A repliée sur elles-mêmes en forme de "W" comme décrit précédemment; cette opération a pour but de relier, dans la partie supérieure, de manière étanche les bords (1) des deux dièdres (2) entre-eu, et dans la partie basse les bords des dièdres (21) aux parties de la bande de largeur A située entre les rainages (19) et (20) correspondant à la partie interne du pliage en "W". A titre d'exemple non limitatif, une manière de procéder consiste a utiliser pour faire le gobelet d'une feuille de carton enduite sur une face d'une couche de matière thermo-soudable étanche aux liquides; le pliage du gobelet se fait avec cette couche placée a l'intérieur et la bande de largeur A lorsqu'elle est repliée en "W" a ses faces enduites appliquées l'une contre l'autre; la fixation de ces faces se fait par chauffage a travers le carton; il faut prendre cependant beaucoup de précautions en ce qui concerne la soudure dans la zone voisine des rainages (7) et (8) où l'épaisseur a souder passe de quatre épaisseurs de carton à deux épaisseurs; la partie de la bande de largeur A située entre les deu branches internes du "W" correspond à deux surfaces en contact qui ne sont pas enduites de matière thermo-soudable; on peut soit les laisser comme cela, si le carton utilisé est suffisamment rigide, ou les solidariser par collage a chaud, moletage ou agraffage, sans que cette liste soit limitative. Le repliage du gobelet F13.3 s'obtient, par exemple, en écartant par l'intérieur les arêtes (2) Fig.2 formant les dièdres des faces latérales (2); les diagonales (15) Fig.3 des losanges (14) dont les extrémités (10) et (11) sont reliées par l'arête de fond (9) se déplient progressivement et les losanges (14) se replient sur eux-mêmes non plus suivant la diagonale (6) comme précédemment mais suivant la diagonale (15); le dièdres formés par les arêtes (12) et (3) qui délimitaient le dièdre du fond se réalignent tandis que se forment les aretes (18) pour former deux pentagones égaux superposés constituant le fond replié ayant l'arête de fond (9) en commun.Chacun des pentagones est aussi délimité par les arêtes correspondant aux deux rainages (18) Fig.1 ainsi que les rai nages correspondant aux cOtes (22) des losanges (14) qui relient leurs extrémités aux extrémités (10) et (11) du cote commun (9) aux deux pentagones. Pour ouvrir le gobelet, préalablement replié comme décrit précédemment, il suffit d'appuyer sur les arêtes (2) Fig.3 en les pinçant par exemple entre le pouce et l'index. Les dièdres formant les faces latérales s'ouvrent, les losanges (14) se déploient pour ensuite se replier sur eux-mEmes, suivant la diagonale (16), jusqu'a ce que les extrémités (10) et (11) de l'arête de fond (9) viennent en butée sur l'arête (2) des dièdres (21) Fig.2. Ce gobelet peut etre fabriqué en continu a partir d'une bobine dont la laize est égale à la longueur du grand coté de la feuille rectangulaire dont on est parti pour former le gobelet, en utilisant un procédé identique a celui décrit dans les demandes de brevet. La Fig.4 représente un flan selon une variante de l'invention dans laquelle les cotés adjacents aux sommets (23) des triangles isocèles formant le fond du gobelet déplié sont remplacés par des rai nages courbes (24) de même courbure situés soit extérieurement comme indiqué sur la Fig.4, soit intérieurement, aux triangles de sommets (23), (25), (26). REVENDICATIONS 1-Gobelet dépliable, obtenu par pliage d'une feuille plane rectangulaire allongée comprenant, parallèlement à la longueur, deux bordures de largeur A encadrant une zone de largeur B dans laquelle sont formées les parois latérales (21) du gobelet en forme de dièdre reliées par un fond convexe obtenu par pliage préalable des bordures de largeur A en forme de "W", caractérisé en ce que le fond convexe est formé de deux triangles isocèles de sommet (4) et (5) situés sur les rainages (1) délimitant les bordures de largeur , ayant une base commune (9) de longueur C, inférieure à B, dont les extrémités (10) et 2-Gobelet dépliable suivant la revendication i, caractérisé en ce que les losanges (14) sont repliés sur eux-memes suivant leur diagonale (16), lorsque le gobelet est déplié, si bien que les extrémités ( 10) et (11) de l'arête (9) viennent en butée sur les arêtes (2) des faces latérales (2-1). 3-Gobelet dépliable suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les losanges (14) sont repliés sur eux-memes suivant la diagonale (15), lorsque le gobelet est repl-ié, si bien que les dits triangles isocèles, formant les fonds, viennent se superposer, chacun d' eux étant inscrit à l'intérieur d'un pentagone formé des arêtes correspondant à deux rainages (18), a un ctté (22) de chacun des deux losanges (4) et a la base commune (9). 4-Gobelet dépliable suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la diaonale (15) du losange (14) a une longueur D=(B-C)*0,707 et la diagonale (16) une longueur E=D/2. 5-Gobelet dépliable suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le dépliage du gobelet peut s'obtenir en appuyant sur les arêtes (2) des dièdres (Z1) afin de les rapprocher jusqu'a ce qu'elles viennent en butée sur les extrémités (10) et (11) de la base commune (9). 6-Gobelet dépliable, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rainages rectilignes (2) et (13) des triangles formant le fond sont remplacés par des rainages courbes (24) joignant les sommets (23) aux sommets (25) et (26). 7-Gobelet dépliable, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gobelet est réalisé a partir d'une feuille de carton comportant sur une face une couche de matériau étanche et thermo-soudable.