Brevet FR2749281A1 — publié le 19971205

La présente invention est un pro cédé de renforcement d'un emballage pour cor ps convexes, réalisé a partir d'une feu i lie mince plissée dont les pi i s sont rit f i ès a leurs extrémités, pour lui donner une tenue a la charge verticale. L'emballage pour corps convexes dont le brevet français générique porte le numéro 2.595.666 et son certificat d'addition le numéro 2.628.719 est réalisé a partir d'une feuille mince et souple et il permet dans l'une de ses applications de consommer un sandwich rond en laissant l'emballage autour du sandwich pour recueillir les coulures éventuelles et de le replier au fur et a mesure de la consommation du sandwich. La souplesse de la feuille permet de déployer manuellement les plis autour du corps convexe; en effet pendant ].e déploiement des plis avec une main, on maintient avec l'autre main le corps convexe en le serrant entre les doigts; plus le film est souple moins on a besoim de serrer, pour le maintenir, le corps convexe entre les doigts; lorsque ce corps convexe est fragile comme, par exemple, les sandwiches de forme sensiblement cylindrique de révolution, produits en restauration rapide, réalisés à partir de pain brioché, on risque d'écraser le sandwich lors du déploiement de l'emballage plisse; la contrepartie de la souplesse de la feuil. le employée est que l'emballage ne protège pas le sandwich contre l'écrasement en cours de transport. D'où 1 idée de protéger le sandwich, lorsqu'il est de fore cylindrique par un anneau de carton qui l'entoure sur toute sa paroi latérale, le tout étant ensuite entouré d'une feuille de papier mince. L'inconvénient d'un tel dispositif est que sa mise en oeuvre prend beaucoup de temps et que lorsqu'il est associé a l'emballage plissé, comme décrit dans le brevet numéro 2.676.037 il est difficile d'enlever l'anneau de carton sans enlever l'emballage plissé qui de ce fait ne remplit plus son office de protection contre les coulures. Dans le cadre du développement de l'emballage plissé, on a essayé de fier la bande de renFort directement sur la feuille mince dans la direction perpendiculaire aux plis; mais on est vite limité e n épaisseur de renfort parce qu i 1 devient vite impossible de déployer le rendort sans écraser le sandwich. On a essayé ensuite pour contourner cette difficulté, dans la demande de brevet 95-06794, tout en gardant une bande de renfort fixée a la feuille, de la laisser pré-déployée avec des plis égaux tandis que la partie plissée l'emballage est plissée comme précédemment décrit; le problème est que lorsqu'il est associé à une feuille plate, comme dans le brevet n 2.676.037, permettant de protéger les ouvertures supérieures et inférieures laissées par les bords de la partie plissée, il n'est plus possible de les empiler convenablement pour en réduire le volume occupé lors du transport de l'emballage plissé. L'objet de l'invention est de décrire un dispositif permettant d'obtenir un emballage plissé ayant une bonne résistance à la charge verticale, facile à déployer et facile à stocker lorsqu'il est replié pour le transport.. La Fi.3.1 représente le dispositif de renforcement de la feuille mince constituant l'emballage avant son pliage et fixation de l'extrémité des plis. La Fig.2 représente une coupe de la feuille mince au droit du dispositif de renforcement suivant la Fig.1 avec les phases successives permettant de réaliser son repliage. La Fig.3 représente une vue perspective éclatée du dispositif de renforcement lorsqu'il est déployé autour du corps convexe qui n'a pas été représenté. La Fi.4 représente une vue en élévation éclatée des éléments essentiels du dispositif de découpe positionnement et fixation des éléments composant le dispositif de renforcement selon l'invention. La Fig.5 représente une vue des principaux déments, en élévation éclatée, du dispositif de pliage de la feuille mince renforcée suivant les phases de la Fig.2 et réalisée suivant le dispositif de la Fig.4. Le procédé consiste à associer à la feuille souple (1) Fig.1 non plus une bande continue de renfort, mais une bande discontinue formée de renforts rectangulaires (2) placés au voisinage les uns des autres et articulés entre eux par une charnière (3) formée de la feuille mince () qui les relie les uns au autres. Le plissage étant formé de plages rectangulaires (5) et (6) successives séparées entre elles par des plis (4) faisant partie intégrante de la.charnière (3), les renforts rectangulaires (Z) sont placés à l'intérieur de ces plages rectangulaires (5) et (6) se replient les uns sur les autres de la méme manière que les plis (4) de la feuille mince. Lorsqu'on replie les renforts rectangulaires (7) et (8) Fig.2 successifs l'un sur l'autre de manière à ce que ces deux renforts rectangulaires (7) et (8) successifs soient en contact direct, il faut que la distance (9) qui les sépare soit supérieure ou égale à leur épaisseur (10) et (1) cumulée sinon la portion de feuille mince servant de charnière (12) subit une contrainte de tension qui peut soit empecher le positionnement des renforts rectangulaires (7) et (8) l'un sur l'autre, soit provoquer un étirement de la partie de feuille mince formant charnière (2), soit sa déchirure; en contrepartie, lorsque le pli (13) est fait de telle sorte que ce soit la feuille mince (14) qui est en contact avec elle-meme et que les renforts rectangulaires (8) et (15) se trouvent placés du ctte extérieur, ils peuvent entre positionnés l'un contre. l'autre. Le positionnement des renforts rectangulaires (2) Fig.1 les uns par rapport aux autres est l'une des principales difficultés résolues par le procédé, objet de la présente invention, permettant de positionner correctement les renforts rectangulaires (2) les uns par rapport aux autres. Ces renforts rectangulaires (2) Fig.3 ont une hauteur (16) en cohérence avec la hauteur du corps convexe à protéger et plus particulièrement, à titre d'exemple non limitatif, du sandwich de forme sensiblement cylindrique de révolution, précédemment décrit; lorsque l'emballage ainsi réalisé est déployé Fig.3 , la succession des renforts rectangulaires (2) reliés entre eux par les charnières (17) de la feuille souple (1) constitue une suite de diedres formant sensiblement un anneau (lu); lorsqu'on applique des charges verticales sur cet anneau (8) placé sur un plan horizontal, le flambage des renforts rectangulaires (2) sous la charge est limité par la mise sous contrainte de tension orientée horizontalement de la feuille mince formant charnière (17); la résistance de cet anneau (1B) est limitée, entre autres causes, par la résistance de la feuille mince () qui finit par se déchirer sous l'action de la tension lorsque la charge devient trop importante; le renfort rectangulaire (2) peut alors fléchir. Une manière de réaliser la pose des rectangles de renfort (2) Fig.4, consiste à partir d'une bobine de matériau semi-rigide dont la largeur correspond à la hauteur (16) Fig.3 du renfort rectangulaire; cette bande (19) Fig.4 est tirée par des rouleaux (20) à une vitesse légèrement inférieure à la vitesse de défilement de la bande de feuille mince (21) sur laquelle elle va etre fiée. La bande t19) de matériau semi-rigide est ensuite entratnée par un cylindre support (22) tournant avec une vitesse tangentielle égale à la vitesse de défilement de la bande de feuille mince (21); la bande t19) de matériau semi-rigide est maintenue sur le cylindre support (22) par un système (23) de trous ou de fentes (24) d'aspiration qui lui permettent de glisser légèrement compte tenu de la différence de vitesse de défilement entre la vitesse tangentielle du cylindre support (22) et celle de la bande (19). Le cylindre support (22) sert d'enclume à des couteaux (25) , solidaires d'un cylindre de coupe (26), dont le fil (27) vient tangenter le cylindre support (22) suivant ses génératrices. La position des couteaux (25) sur le cylindre de coupe (26) et sa vitesse sont déterminés pour découper des renforts rectangulaires (2) dont la largeur est telle qu'il s'adaptent alternativement à la largeur de chacune des plages de feuille mince (5) et (6) Fig.1 séparant deux plis (4) successifs de l'emballage lorsqu'il est plié. Généralement la vitesse tangentielle du fil (27) Fig.4 des couteaux (25) est égale à ou voisine de la vitesse tangentielle du cylindre support (22) suivant le degré d'usure des couteaux (25); en tout état de cause les points de contact du fil (27) des couteau (25) sur la surface du cylindre support (22) se fait toujours aux mêmes places, les trous ou fentes (24) d'aspiration servant au maintien des renforts rectangulaires (2) étant situés entre ces points de contact. Compte tenu de la différence de vitesse entre la bande (19) et la surface du cylindre de support (22), des que le renfort rectangulaire (28) est découpé, il est entrainé à la vitesse du cylindre support (22) et il se créé ainsi un espace entre deux renforts rectangulaires (28) et (29) successifs. On peut amener alors la bande formée d'une feuille mince (21) à tangenter le cylindre support (22) dans la zone comportant les renforts rectangulaires (30) qui viennent s'appliquer avec précision sur la feuille mince (21) et s'y fixer suivant un moyen connu; ensuite, on coupe l'aspiration sur les trous ou fentes (24) du cylindre de support (22) qui maintenaient les renforts rectangulaires (31) en place et l'on dégage une feuille mince munie de renforts rectangulaires comme décrit dans la Fig.1. On peut alors procéder au plissage. Dans une version préférée de l'invention, le plissage se fait suivant un procédé dérivant directement du brevet européen n 91909513.3; les plages (5) et (6) situées de part et d'autre d'un pli (4) sont de largeur A (32) et B (33) avec AB; les plages ont alternativement une largeur fi (32) et une largeur B (33); la plage (34) Fig.2 de largeur fi (32) est décomposée en une plage (35) de largeur A-B (36) et une plage (37) de largeur B (38); ces deux plages (34) et (35) sont séparées par un pli (39); les deu plages (37) et (41) de largeur B (38)et (33) étant placées cote à cOte; le renfort rectangulaire (40) comporte une découpe au droit de ce pli (39); la découpe du renfort rectangulaire (40) Fig.4 de largeur n est réalisée sur le cylindre support (22) par un deuxième cylindre de coupe (42); le renfort rectangulaire (40) étant déjà séparé de la bande (19) par la découpe par le cylindre de coupe (25), les deux morceaux (44) et (4c > ) obtenus par la découpe (43) restent sensiblement cotte à cote; cela ne pose pas de problème dans la mesure où la partie (44) de largeur (A-B) se trouve en tette du renfort rectangulaire (40) de la plage de largeur (A) pris dans le sens du déplacement; la découpe au droit du pli (39) peut aussi Entre réalisé par des couteaux placés sur le cylindre de coupe (26) il y a dans ces conditions un espace créé entre les deux parties du renfort . La feuille (46) munie de ses renforts rectangulaires (2) passe sur une roue de préformage (47) Fig.5 comportant des dents (48), les renforts rectangulaires (49) étant situés du coté de la roue (47) ; la plage (50) de largeur A-B se place au fond de la dent (47), les deux plages (51) et (52) de largeur B recouvrent la dent (47) qui est en forme de V renversé. Une roue de resserrement des plis (53) composée de barreaux (54) vient prendre la feuille mince préformée avec ses renforts rectan3ulaires i les plages (55) de largeur A-B se placent au sommet des barreaux (54) tandis que les deux plages (56) et (57) de largeur B se placent dans le creux formé par deux barreaux (54) et (58) successifs; les renforts rectangulaires sont alors du côté extérieur de la roue de resserrement des plis (53); lorsque les barreau (54) se rapprochent les plages (59) et (60) de largeur B se rapprochent et les renforts rectangulaires se superposent sans problème du fait de l'espace (12) Fig.2 laissé entre deux renforts rectangulaires (7) et (8) successifs au moment de la découpe et les plages (61) et (62) de largeur A-B se placent chute à cette; il est cependant nécessaire que les plages de largeur B aient suffisamment de j eux lorsque les barreaux (63) et (64) sunt rapprochés pour qu'elles puissent se dégager facilement du fait de leur rigidité. Ensuite les plages (61) et (62) de largeur fA--B sont transférées sur le cylindre de regroupement des plis (65) avec le renfort rectangulaire tourné vers ce dernier (65) et, les plages (66) et (67) de largeur B successives formant une excroissance, les renforts rectangulaires correspondants étant. situés à l'intérieur de l'excroissance; ensuite on procède au couchage des plis à l'aide d'un cylindre comprenant, à hauteur des renforts r e c tangul aires, un diamètre réduit tenant compte des diverses épaisseurs de renfort re ctangulai re qui viennent se super poser et qui font une surépaisseur significative. Une marnière de fixer les renforts rectangulaires sur la feuille mince, consiste à utiliser un renfort rectangulaire enduit d'une mince couche de matière thermo-soudable placée du cette extérieur (70) par rapport au cylindre support (22); la feuille mince peut aussi Entre enduite d'une mince couche de matière therrr,o-soutlable du coté (69) faisant face au renfort rectan,3ulairei la f ixat i on du renfort se fait alors au moment de l'application de la feuille souple sur le renfort rectangulaire par chauffage à l'air chaud (68) de la face de la feuille souple opposée à celle qui est enduite. REVENDICÂTIONS i-Dispositif de renforcement à la charge verticale, de fore sensiblerr,ent annulaire et de hauteur (16) sensiblement constante lorsqu'il est déployé, associé a un emballage pour corps convexes, réalisé à partir d'une feuille mince plissée suivant des plages (5) et (6) successives, de largeur respective A (32) et B (33) avec fi (32) supérieur à B (33), dont les plis sont fixés à leurs extrémités, caractérisé en ce que les plages (5) et (6) successives séparées par un pli (4) de la feuille mince (1) sont renforcées dans leur partie médiane par des renforts rectangulaires (2), fiés sur les plages (5) et (6), par des moyens de découpe et de fixation d'une bande (19) de matériau semi-rigide, articulés entre eux par une charnière (3), constituée de la feuille mince (1) et intégrant le pli (4), et d'une largeur (9) suffisante pour permettre le pliage de la feuille ainsi renforcée par des moyens de pliages. 2-Dispositif de renforcement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lorsque l'emballage est plié et que les renforts (7) et (8) sont en contact direct, la largeur (9) de la charnière (12) est supérieure a la somme des épaisseurs respectives (10) et et (11) des renforts (7) et (8). 3-Dispositif de renforcement suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le renfort concernant la plage de largeur À (32) comporte une découpe située au droit du pli (39) parallèle aux plis de la feuille mince et placée à une distance égale a (n-B) (36) du bord de la plage de largeur À (32). 4-Dispositif de pose en réalisation du dispositif de renforcement, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un cylindre support (22), muni d'un dispositif de maintien par aspiration, entraînant une bande (19) de matériau semi-rigide, dont la vitesse de défilement est légèrement inférieure à la vitesse tangentielle du cylindre support (22), qui est découpée par un cylindre de coupe (26) en renforts rectangulaires (28) et (29) successifs, maintenus en place sur le cylindre support (22) par aspiration, et sur lesquels on déroule une feuille flexible (21) qui est aussi maintenue en place par l'aspiration du cylindre support (22), et qui est fixée sur les renforts (30) par des moyens de fixation, pour constituer une feuille (46) comportant ses renforts rectan3ulaires (2). dispositif de pose, suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un cylindre de coupe (42) pour la découpe du renfort de largeur À (32) au droit du pli ( 39 ) 6-Dispositif de pliage, suivant l'une quelconque des revendications 1 ri s caractérisé en ce qu'il est constitué d'une roue de préformage (47) comportant des dents (48) en forme de V renversé au fond desquelles vient se loger la plage (50) de largeur A-B de la feuille mince renforcée, tandis que les plages (5l) et (52) de largeur B coiffent les dents (48), les renforts étant placés du côté de la roue de préformage (47), la feuille mince renforcée étant ensuite transférée sur une roue de resserrement des plis les plages (55) de largeur (A--B) étant au sommet des barreaux (54) et les plages (56) et (57) de largeur B successives se planant entre deux barreaux (54) et (58) successifs, la feuille mince renforcée, après resserrement des plis, étant transférée sur une roue de regroupement des plis (65) sur laquelle les plages (61 ) et (62) d largeur À-B successives se trouvent placées chute a cote et les plages (66) et (67) de largueur B forment une ex croissance qui est ensuite couchée pour former le pli définitif. 7-Dispositif pour la fixation des renforts rectangulaires suivant la revendi cati on 4, caractérisé en ce que au moins 1 un des de éléments cons t i tués par le renfort rectangulaire et la feuille (21) sont enduit d'un matériau thermo-soudable sur la face en contact avec l'autre élément.