Brevet FR2777548A1 — publié le 19991022

La présente invention concerne une feuille d'emballage du type com- portant au moins un film flexible. Elle concerne en outre un sachet d'embal- lage. Le terme sachet désigne ici aussi bien une poche renfermant un en- semble d'articles distincts, qu'une enveloppe pliée et scellée autour d'un produit, ce dernier type d'emballage étant connu sous le nom de " flow pack " horizontal. De nombreuses formes de conditionnement sont proposées pour l'emballage de produits alimentaires pulvérulents, tels que du café moulu ou de la farine, ou des produits fractionnés tels que des bonbons ou des pâtes alimentaires. En particulier, ces produits sont fréquemment conditionnés dans des sachets d'emballage réalisés à partir d'une bobine de film polymère. Ces sachets sont réalisés sur des machines d'emballage de type "form fill seal" qui permettent de réaliser simultanément la mise en forme, le remplissage et le scellage du sachet. Ces sachets peuvent donc être réalisés facilement et avec un coût de fabrication réduit. Toutefois, ces sachets présentent un inconvénient, puisqu'ils man- quent de stabilité lorsqu'ils sont posés sur une surface plane. De plus, il est difficile de réaliser des formes paralléleépipédiques permettant un empilage aisé et stable des sachets les uns sur les autres. Il est connu, afin de remédier à ces inconvénients, de prévoir à l'intérieur du sachet flexible une boîte en carton renfermant les produits. Une solution alternative connue consiste, à l'inverse, à disposer des produits préemballés dans un sachet, à l'intérieur d'une boite de carton. De tels emballages sont d'un coût de fabrication très élevé et néces- sitent la mise en place successive de deux types d'emballage réalisés sur deux machines distinctes, d'une part une boîte en carton et d'autre part un sachet souple. L'invention a pour but de fournir une feuille d'emballage permettant le conditionnement de produits dans des sachets, ayant une bonne stabilité, tout en conservant un coût de fabrication modique. A cet effet, I'invention a pour objet une feuille d'emballage du type précité, caractérisée en ce qu'elle comporte, en au moins une zone repérée, un flan rigide maintenu solidaire du ou de chaque film flexible. Suivant des modes particuliers de réalisation, la feuille d'emballage comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - le flan rigide est solidaire du ou de chaque film flexible sur toute sa surface; le flan rigide est auto-portant, lorsque tenu verticalement depuis sont extrémité inférieure; - elle comporte deux films flexibles accolés, et le flan rigide est enser- ré entre les deux films; - les deux films sont des films thermoscellables; - une couche de colle est interposée entre chaque film flexible et le flan rigide; - au moins un film flexible est imprimé sur sa surface orientée vers le flan rigide; - elle comporte une succession de flans rigides disjoints, disposés suivant la longueur d'au moins un film rigide pour former une bande d'emballage destinée à la fabrication de plusieurs emballages; - elle comporte sur au moins un film flexible des marques de repérage disposées en des zones repérées par rapport aux flans rigides; le flan rigide est réalisé en l'un des matériaux parmi le carton plat, le carton cannelé, le carton microcannelé, un polymère ou un copolymère chargé ou non de matière minérale; et - le flan rigide comporte au moins une ligne de rainage ou de perfora- tion. L'invention a en outre pour objet un sachet d'emballage, caractérisé en ce qu'il comporte une feuille selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont les bords latéraux sont repliés dans la zone comportant le flan rigide et sont réunis par une zone de scellage longitudinale pour définir le tronc du sachet, lequel tronc délimite un espace de réception des produits à emballer, le sachet comportant deux zones de scellage transversal des extrémités de la feuille de part et d'autre du flan rigide entourant les produits à emballer, dans des zones flexibles de la feuille dépourvues du flan rigide; Suivant des modes particuliers de réalisation, le sachet d'emballage comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - le tronc du sachet est sensiblement tubulaire, et en ce que les lignes de rainage sont parallèles les unes aux autres suivant des génératrices du tronc délimitant des pans adjacents dans le flan rigide. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux des- sins, sur lesquels: - La figure 1 est une vue en perspective d'un sachet selon l'invention, avant ouverture; - La figure 2 est une vue en perspective d'un sachet selon l'invention, après ouverture et partiellement vide; - La figure 3 est une vue en perspective d'une bobine formée d'une bande selon l'invention destinée à la fabrication des sachets représentés aux figures 1 et 2; - Les figures 4 et 5 sont des vues schématiques de sections transver- sales de la bande de la figure 3 prises, respectivement, suivant les lignes IV- IVetV-V; - La figure 6 est une vue schématique d'une machine de fabrication de la bande de la figure 3; - La figure 7 est une vue en perspective du rouleau presseur mis en oeuvre dans la machine de la figure 6; et - La figure 8 est une vue schématique d'une installation de condition- nement de produits alimentaires dans des sachets selon l'invention. Le sachet d'emballage représenté sur la figure 1 est réalisé à partir d'une feuille composite selon l'invention dont les bords latéraux sont repliés et sont réunis par une zone de scellage longitudinale 12. Le sachet com- porte en outre deux zones de scellage transversales notées 14, 16. Celles-ci sont disposées aux extrémités de la feuille de part et d'autre des produits à emballer. Dans sa partie courante, le sachet 10 définit un tronc 18 de forme sensiblement parallélépipédique. Ce tronc est défini par quatre faces rigides adjacentes notées 18A, 18B, 18C et 18D. Selon l'invention, le tronc 18 est délimité par un flan rigide 20, solidarisé sur toute sa surface à au moins un film flexible 32 se prolongeant de part et d'autre du tronc 18 pour définir des prolongements flexibles 24, 26 s'achevant par les zones de scellage trans- versales 14 et 16. Ainsi, la partie courante du sachet, constituée par le tronc 18, définit un tube rigide ou fourreau pour la réception des produits à emballer, le tube étant obturé à ses deux extrémités par les prolongements flexibles 24 et 26. On conçoit que le sachet selon l'invention peut être posé debout sur un plan horizontal en appui sur le prolongement flexible 26. Le sachet est alors stable et présente une configuration géométrique régulière du fait du tronc rigide 18. Après ouverture du sachet dans sa partie supérieure, comme repré- senté sur la figure 2, et après extraction d'une partie des produits initiale- ment contenus dans le sachet, celui-ci garde sa forme générale initiale, cha- cune des parois latérales 18A à 18D étant auto-portante. En revanche, les prolongements 24 et 26 sont flexibles. Ainsi, comme représenté sur la figure 2, le prolongement flexible 24 peut être re- plié dans l'espace délimité par le tronc 18 améliorant ainsi l'aspect visuel du sachet ouvert. Sur la figure 3, est représenté une bande constituée d'une succession continue de feuilles d'emballage selon l'invention. La bande est enroulée pour former une bobine 28. Cette bande comporte deux films flexibles en polymère thermoscellable accolés. Les flans rigides 20 sont répartis en des zones repérées entre les deux films 30, 32 entre lesquels ils sont enserrés. Le film 30 porte latéralement des marques de repérage imprimées 34 déli- mitant les feuilles d'emballage successives suivant la longueur de la bande. Chaque flan 20 est disposé sensiblement au centre de la feuille déli- mité par deux marques successives. Ainsi, le flan 20 est bordé longitudina- lement de part et d'autre par des marges 36, 38 constituées des seuls films flexibles accolés. De même, des marges transversales 40, 42, sont réser- vées de part et d'autre de chaque flan 18. Elles sont destinées à former les prolongements flexibles de scellement 24 et 26. Chaque flan 18 comporte quatre lignes de rainage parallèles 44A, 44B, 44C, 44D définissant cinq pans rectangulaires notés 46A, 46B, 46C, 46D et 46E. Les lignes de rainage sont orientées suivant la longueur de la bande. Elles peuvent être remplacées par des perforations alignées ou tout autre traitement assurant la création d'une ligne de moindre résistance du flan favorisant son pliage ultérieur. Les cinq pans sont destinés à constituer les faces latérales rigides du tronc 18. En particulier, le pan 46C présente une largeur supérieure à celle des autres pans. Il est destiné à former la face principale 18A du sachet. Les pans 46B et 46D présentent des largeurs égales et sont destinés à consti- tuer les faces de côté 18B et 18D du sachet. Enfin, les pans 46A et 46E ont chacun une largeur égale à la moitié de la largeur du pan 46C. Ils sont des- tinés à être solidarisés côte à côte afin de constituer la face arrière 18C du sachet. Sur la figure 4, est représentée à plus grande échelle une section de la bande dans la zone munie du flan rigide 20. On retrouve sur cette figure le flan 20 enserré entre les films flexibles thermoscellables 30 et 32. Ceux-ci sont par exemple des films de polyéthylène, de polyester, de polypropylène, ou de polyamide d'une épaisseur comprise entre 12 gm et 100 pm. Le flan rigide 20 est formé par exemple d'un matériau parmi le carton plat, le carton cannelé, le carton microcannelé, un polymère ou un copoly- mère chargé ou non de matière minérale. Son épaisseur est adaptée pour qu'il soit autoportant, lorsque tenu verticalement depuis son extrémité infé- rieure, en considérant la plus grande longueur du flan. Dans le cas d'un carton plat, le grammage du flan est compris entre 150 g/m2 et 500 g/m2. Le film 30, destiné à former la face externe du sachet, porte sur sa surface intérieure une couche d'encre 48 destinée à identifier et à décorer le sachet. Cette couche d'encre 48 est recouverte sur toute la surface du film d'une couche de colle 50. De même, le film 32 destiné à former la paroi intérieure du sachet est recouvert sur sa surface interne d'une couche de colle 52. La colle formant les couches 50 et 52 est par exemple de type réticu- lable à base de polyisocyanate, de matière thermofusible, de colle activable à chaud ou de colle à eau. Ainsi, le flan de carton 18 est noyé entre les couches de colle 50, 52 recouvrant intérieurement les films 30 et 32. Dans les marges longitudinales 36, 38, les films 30, 32 sont accolés l'un à l'autre, directement par l'intermé- diaire des couches de colle 50, 52 en contact. Sur la figure 5, est représentée une section de la bande dans une zone dépourvue de flan rigide, par exemple la marge transversale 40. Dans cette zone, le film externe 30, associé à la couche d'encre 48, est associé au film interne 32 par l'intermédiaire des couches de colle 50, 52 réunies en un même film de colle s'étendant sur les surfaces en regard des deux films. Sur la figure 6, est représentée une machine de fabrication d'une bande telle que celle représentée sur la figure 3. Cette machine est adaptée pour effectuer le contre-collage des deux films 30, 32 avec insertion des flans rigides 20 en des zones repérées. La machine de la figure 6 comporte deux dévidoirs 60, 62 destinés respectivement à l'alimentation en continu des films flexibles 30 et 32,. En aval du dévidoir 60, est disposé un dispositif d'impression 64 de la surface interne du film 30. Ce dispositif d'impression est destiné d'une part à l'application de la couche d'encre 48 et d'autre part à la mise en place des marques de repérage 34 sur le bord longitudinal de la bande en des zones repérées. En aval du dispositif d'impression 64 est prévu un dispositif d'encollage 66 destiné à la mise en place de la couche de colle 50. De manière analogue, en aval du dévidoir 62 est prévu un dispositif 68 d'encollage de la surface interne du film 32. Ce dispositif est destiné à la mise en place de la couche de colle 52. Avantageusement, le film externe 30 circule horizontalement. En aval du dispositif d'encollage 66 est prévu un robot 70 de mise en place en des zones repérées des flans rigides 20 préalablement rainés. Le robot 70 com- porte des moyens de détection des marques de repérage 34, afin de posi- tionner les flans rigides 20 correctement par rapport à ceux-ci. En particulier, les flans rigides 20 sont répartis régulièrement sur la longueur du film 30 en- tre les marques de repérage 34. En variante non représentée, le robot 70 est remplacé par une bande porteuse adhésive acheminant en continu les flans 20 sur le film 30 retenus sur cette bande. La bande porteuse est mise en contact avec le film 30 sui- vant un tronçon commun de sorte que les flans adhèrent au film 30 grâce à la couche de colle 50 et se séparent ainsi de la bande porteuse. Apres mise en place des inserts 18, le film interne 32 est applique sur les flans 20 et sur la surface encollée du film 30. A cet effet, les films 30, 32 passent entre deux rouleaux contrerotatifs 72, 74 définissant une zone de pincement entre leurs génératrices en contact. Le rouleau supérieur 72, représenté à plus grande échelle sur la fi- gure 7, constitue un rouleau de mise en forme de la bande. Le rouleau 74 constitue un rouleau d'appui. Il est réalisé en caoutchouc et a une surface cylindrique lisse et continue. Au contraire, le rouleau de mise en forme 72 est muni de trois em- preintes 76 angulairement réparties sur la périphérie du rouleau. Ces em- preintes 76 sont définies par des creux de profondeur constante correspon- dant sensiblement à l'épaisseur des flans rigides 20. La surface de chaque empreinte 76 correspond à la développée d'un flan rigide 20 sur la surface externe du cylindre 72. Enfin, en sortie des rouleaux 72, 74, la machine de contre-collage comporte un enrouleur 78 destiné à la mise en forme de la bobine 28 repré- sentée sur la figure 3. La machine de la figure 6 permet la fabrication en continu d'une bande telle que celle représentée sur la figure 3. A partir de deux bobines de films 30, 32, elle permet l'impression de l'une d'entre elles, ainsi que l'encollage des surfaces en regard des deux films, Après mise en place des flans rigides 20, les rouleaux 72, 74 assurent par leur rotation en sens inverse lors de la circulation des films 30, 32, dans le sens de la flèche F1, le contre-collage des films et la solidarisation des flans rigides 20 sur toute leur surface avec l'un et l'autre des films. La pré- sence des empreintes 76 sur le rouleau de mise en forme 72 permet au film intérieur 32 d'épouser la forme des flans rigides 20, garantissant ainsi un collage satisfaisant des films l'un contre l'autre au voisinage immédiat des flans rigides 20. Sur la figure 8 est représentée une installation de conditionnement de produits alimentaires dans des sachets selon l'invention tels que celui repré- senté sur la figure 1. Cette installation comporte un dérouleur 100 sur lequel est installée la bobine 28 de la figure 3. Celle-ci est disposée avec son axe horizontal. En sortie du dérouleur 100, la bande circule sur des rouleaux de retournement 102. Elle est ensuite déformée autour d'un conformateur 104. Ce dernier est formé par une paroi tronconique définissant intérieurement un entonnoir 106 d'introduction des produits à emballer. Le conformateur 106 est prolongé vers le bas un conduit tubulaire de section rectangulaire 108 autour duquel sont repliés les bords latéraux de la bande. En particulier, chacun des panneaux 46A à 46E est appliqué contre une surface latérale du conduit 108. Les lignes de rainages 44A à 44D sont appliquées le long des arêtes du conduit 108 pour provoquer la mise en forme du flan 20. Les marges latérales 36, 38 sont appliquées respective- ment à l'intérieur et à l'extérieur du tronc 18 entre des pans 46E et 46A res- pectivement. En regard de la zone de chevauchement des marges 36, 38 est ins- tallé un fer de scellage chauffant 110. Celui-ci est associé à des vérins 112 destinés à assurer un mouvement alternatif du fer de scellage depuis une position escamotée, représentée sur la figure 8, jusqu'à une position de soudage, le fer étant alors en contact avec les bords repliés de la bande et pressant ceux-ci contre le tube 108 pour réaliser la soudure longitudinale 12. Immédiatement en sortie du tube 108, sont disposés transversale- ment deux mors de scellage oscillants 114. Ces mors sont chauffants et sont adaptés pour réaliser simultanément les scellages transversaux 14 et 16 de deux sachets successifs. Les mors 114 sont montés déplaçables dans un plan perpendiculaire à l'axe du tube 108. Ils sont déplaçables entre une po- sition écartée l'un de l'autre permettant le passage d'un sachet et une posi- tion de soudage o les mors sont appliqués l'un contre l'autre sensiblement suivant le plan longitudinal médian du tube 108. Au-dessous des mors 114 est disposé un convoyeur 116 de réception des sachets scellés. Sur le convoyeur 116 est prévu un organe presseur 118 mobile verticalement sous la comme d'un vérin 120. L'organe presseur 118 est adapté pour rabattre le prolongement flexible 26 afin d'assurer le pla- quage du scellage transversal inférieur 16 contre la surface inférieure du sachet. L'installation de conditionnement fonctionne de la manière suivante. La bobine 28 est déroulée progressivement pas à pas dans le sens de la flèche F2. Elle circule successivement autour du conformateur 104 et du conduit 108 jusqu'à définir un tube. Le fer de scellage 110 assure la réalisa- tion de la soudure longitudinale 12. Séquentiellement, I'entonnoir 106 est chargé avec le contenu d'un sachet. Par gravité, les produits tombent jus- qu'au fond du tube obturé par la zone de scellage 14. Alors que les mors 114 sont écartés, la bande est ensuite avancée d'un pas dont la longueur correspond à la hauteur d'un sachet. Les mors sont ensuite rapprochés l'un de l'autre pour enserrer le tronçon flexible du tube défini entre les deux flans rigides successifs. Les mors 114 forment ainsi simultanément la zone de scellage transversale 16 du sachet précédemment rempli et la zone de scellage transversale supérieure 14 du sachet suivant. Ils assurent simulta- nément le sectionnement entre les eux sachets consécutifs, ce qui permet la chute du sachet inférieur scellé sous l'action de son propre poids. Les sachets scellés sont transportés sur le convoyeur 116. En pas- sant sous l'organe presseur 118, ils ont leur prolongement flexible inférieur 26 rabattu. Avantageusement, le prolongement flexible 26 de chaque sachet est solidarisé à la base du tronc 18, par exemple par un fer chauffant appli- qué sur celui-ci en aval de l'organe presseur 118. La fabrication d'un tel sachet d'emballage peut être mise en oeuvre sur une machine classique de fabrication de sachets, sans qu'il soit néces- saire d'effectuer des modifications substantielles. De plus, la structure rigide étant intégrée dans le film souple, une unique opération de conditionnement suffit pour obtenir un emballage stable et pouvant être empilé. De même, une feuille d'emballage selon l'invention peut être mise en oeuvre dans des emballages de type " flow pack " horizontal. Ce type d'emballage est destiné à recevoir des produits rigides, telle qu'une barre chocolatée. L'emballage consiste alors en une feuille repliée autour du produit. La feuille est scellée longitudinalement par une zone de scellage longitudinale. Le tube ainsi formé est obturé à chaque extrémité par des zones de scellage transversales. Un tel conditionnement est réalisé à partir d'une bande circu- lant horizontalement sur laquelle sont déposés à intervalles réguliers les produits à emballer. La bande est repliée autour des produits, les bords laté- raux étant scellés l'un sur l'autre dans la partie supérieure du produit. Dans ce cas, le flan rigide contenu dans la feuille délimite un fourreau de protec- tion pour le produit emballé. De plus, dans le mode de réalisation décrit ici, la zone de scellage longitudinale est réalisée par mise en contact et scellage des surfaces oppo- sées de la feuille avec chevauchement de celles-ci. Ainsi, la zone de scel- lage longitudinal est de type " chair contre cuir ". En variante, les deux bords longitudinaux de la feuille peuvent être repliés l'un sur l'autre de sorte que ceux-ci soient appliqués l'un contre I'autre suivant la surface intérieure de la feuille. La zone de scellage longitu- dinal est alors de type " chair contre chair ". Ce type de scellage longitudinal est réalisé par tout type de machine appropriée connue. Bien que les feuilles d'emballage décrites ici sont présentées sous forme de bandes comportant plusieurs feuilles disposées à la suite, les feuilles d'emballage peuvent être disjointes et constituer des formats, cha- cun propre à réaliser un emballage. Dans le mode de réalisation décrit, le flan est solidarisé sur toute sa surface aux films souples interne et externe. En variante non représentée, le flan peut être maintenu solidaire entre les deux films sans y être directement solidarisé. Les deux films sont alors par exemple solidarisés l'un à l'autre à la périphérie du flan, de sorte que le flan est retenu enserré entre les deux films, sans toutefois être collé sur l'un ou l'autre des films. L'assemblage de la feuille d'emballage, et notamment la solidarisation du flan avec chaque film souple peut être réalisé par toute technique appro- priée, et notamment par extrusion lamination, par calendrage à chaud, par soudage à ultrasons, ou encore par extrusion lamination, suivie d'un calen- drage à chaud. La présence d'un tronc rigide délimitant la structure de l'emballage permet de définir sur l'emballage des surfaces latérales planes et rigides, ce qui favorise la lisibilité et la clarté des inscriptions portées sur l'emballage. Enfin, I'emballage décrit ici est de forme sensiblement parallélépipé- dique. Toutefois, toute autre forme peut être envisagée, notamment un tronc cylindrique de section circulaire. REVENDICATIONS 1.- Feuille d'emballage, du type comportant au moins un film flexible (30, 32), caractérisée en ce qu'elle comporte, en au moins une zone repé- rée, un flan rigide (20) maintenu solidaire du ou de chaque film flexible (30,32). 2.- Feuille d'emballage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le flan rigide (20) est solidaire du ou de chaque film flexible (30,32) sur toute sa surface. 3.- Feuille d'emballage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le flan rigide (20) est auto-portant, lorsque tenu verticalement depuis sont extrémité inférieure. 4.- Feuille d'emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte deux films flexibles acco- lés (30, 32), et en ce que le flan rigide (18) est enserré entre les deux films (30, 32). 5.- Feuille d'emballage selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux films sont des films thermoscellables. 6.- Feuille d'emballage selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce qu'une couche de colle (50, 52) est interposée entre chaque film flexible (30, 32) et le flan rigide (20). 7.- Feuille d'emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un film flexible (30) est imprimé sur sa surface orientée vers le flan rigide (20). 8.- Feuille d'emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une succession de flans rigides (20) disjoints, disposés suivant la longueur d'au moins un film rigide (20, 32) pour former une bande d'emballage destinée à la fabrication de plu- sieurs emballages. 9.- Feuille d'emballage selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte sur au moins un film flexible des marques de repérage (34) disposées en des zones repérées par rapport aux flans rigides (20). 10.- Feuille d'emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le flan rigide (20) est réalisé en l'un des matériaux parmi le carton plat, le carton cannelé, le carton microcannelé, un polymère ou un copolymère chargé ou non de matière minérale. 11.- Feuille d'emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le flan rigide (20) comporte au moins une ligne de rainage (44A, 44B, 44C, 44D) ou de perforation. 12.- Sachet d'emballage (10), caractérisé en ce qu'il comporte une feuille selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont les bords latéraux (36, 38) sont repliés dans la zone comportant le flan rigide (20) et sont réunis par une zone de scellage longitudinale (12) pour définir le tronc (18) du sachet, lequel tronc (18) délimite un espace de réception des produits à emballer, le sachet comportant deux zones (14, 16) de scellage transversal des extrémités de la feuille de part et d'autre du flan rigide (20) entourant les produits à emballer, dans des zones (40, 42) flexibles de la feuille dépourvues du flan rigide (20). 13.- Sachet d'emballage selon les revendications 11 et 12 prises en- semble, caractérisé en ce que le tronc du sachet (18) est sensiblement tu- bulaire, et en ce que les lignes de rainage (44A, 44B, 44C, 44D) sont paral- lèles les unes aux autres suivant des génératrices du tronc (18) délimitant des pans (46A, 46B, 46C, 46D, 46E) adjacents dans le flan rigide (20).