Brevet FR2785846A1 — publié le 20000519

DISPOSITIF POUR LE FAÇONNAGE DE FLANS EN CARTON ET EMBALLAGE AINSI RELISE. La présente invention concerne le domaine du cartonnage, et plus précisément de la fabrication industrielle d'éléments en carton pliable. Pour donner un exemple d'application de l'invention, on se référera au brevet français FR2615491 qui décrit une boite pliante à faces incurvées stockable à plat et à mise en forme par simple pression. Une telle boite est constituée,à plat, de deux feuilles de mmes dimensions se faisant face. Les deux feuilles comportent deux lignes de rainage arquées superposées, se terminant aux extrémités, ou au voisinage des extrémités, de la ligne de jonction des feuilles délimitant le coté jointif. La mise en forme de la boite s'effectuant par enfoncement vers le centre de la boite du ou des cotés jointifs munis des lignes de rainage. La difficulté qui se pose est celle de l'industrialisation de telles boites. Il est relativement facile de réaliser de telles boites de façon artisanales. Toutefois, il est apparu que les équipements pour le façonnage de flan, connus dans l'art antérieur ne permettent pas de réaliser de tels emballages. En effet, les efforts qui s'exercent sur les flans réalisés selon l'état de la technique provoquent soit un mauvais pliage, soit une déchirure des flans. De façon générale, il est connu de fabriquer des flans avec des équipements comportant un poste de façonnage muni de deux platines mobiles. L'une des platines porte des outils de découpe totale et de découpe à mi-chair, ainsi éventuellement de filets rainants. L'autre platine porte un matériau de dureté contrôlée pour former une matrice d'appui. On citera pour mémoire le brevet français FR2638674 décrivant un outil pour le rainage de feuilles de papier ou de carton, comprenant une plaque de pression en un matériau dur, des filets raineurs solidaires de ladite plaque de pression, une plaque de contre-pression, également en matériau dur, sur laquelle repose la feuille à rainer sous l'effet du rapprochement de la plaque de pression. Dans ce brevet, la face recto de la plaque de contre-pression disposée en regard des filets est recouverte d'une couche en un matériau dur élastique. Le brevet français FR2632243 décrit un autre dispositif de rainage comportant, d'une part, une forme de découpe présentant, en saillie, parallèlement l'un à l'autre, pour la formation d'une ligne de pliage sur le flan à travailler, deux raineurs, et, d'autre part, pour contrebuter ce flan, une plaque de coupe sur laquelle fait saillie, parallèlement aux deux raineurs, un organe de refoulage. Une plaque auxiliaire est associée à la plaque de coupe. L'organe de refoulage appartient à cette plaque auxiliaire. Un autre brevet français publié sous le numéro FR2527123 décrit un dispositif pour confectionner les matrices d'une presse à platines. Le dispositif comprend un sommier inférieur et un sommier supérieur entre lesquels est introduit, sur les rails, un empilage transporté d'une position de chargement à une position de mise en pression. La mise en pression est assurée a l'aide d'une plaque hydraulique recouverte d'une membrane guidée à son pourtour par des lames et des guide-lames et appuyant sur un piston agissant sur l'empilage 120. On peut encore mentionner le brevet européen EP-231297 et le brevet anglais GB2172245 décrivant d'autres dispositifs de façonnage de flans de carton selon l'état de la technique. Ces dispositifs présentent un inconvénient majeur : ils permettent seulement de façonner des flans pour la formation de boites par pliage dans un sens. Ils ne permettent pas de réaliser des formes plus élaborées, nécessitant des pliages et des contre-pliages, comme dans l'exemple décrit dans le brevet français FR2632243. L'invention vise à résoudre cet inconvénient. Il concerne à cet effet, dans son acception la plus générale, un dispositif pour la façonnage de flans en carton comportant des découpes totales, des lignes de rainurage, et des découpesà mi-chair, du type comportant deux platines dont l'une présente au moins un outil tel qu'un filet coupant, un filet rainant et l'autre platine présente au moins une matrice d'appui, caractérisé en ce que l'une au moins des platines comporte à la fois au moins un outil et au moins une matrice d'appui. De préférence, chacune des platines comporte au moins un outil de découpe à mi-chair. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif selon l'invention est constitué par un bâti comportant un premier support de platine escamotable et un second support pour une contre-platine, le second support étant actionné selon un mouvement alternatif provoquant le rapprochement puis l'éloignement relatif des platines. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un objet en carton plié caractérisé en ce que l'on estampe un flan en carton ou en matière analogue à l'aide d'un dispositif comportant deux platines, l'une au moins des platines comporte à la fois au moins un outil et au moins une matrice d'appui. De préférence, on estampe un flan en carton ou en matière analogue à l'aide d'un dispositif comportant deux platines, chacune des platines comporte au moins un outil de découpe à mi-chair. L'invention concerne encore un objet en carton réalisé à l'aide d'un flan estampé selon le procédé susvisé. Avantageusement, le flan présente une pellicule de polyéthylène ou d'un matériau thermofusible équivalent. L'invention concerne enfin une installation pour la fabrication industrielle d'objets en carton comportant un poste de déroulage d'une laize de carton ou de matière analogue stocké en rouleau, un poste de marquage, et un poste de découpage des flancs estampés, caractérisé en ce qu'elle comporte un dispositif pour le façonnage de flans en carton comportant des découpes totales, des lignes de rainurage, et des découpes à mi-chair, du type comportant deux platines dont l'une présente au moins un outil tel qu'un filet coupant, un filet rainant et l'autre platine présente au moins une matrice d'appui, l'une au moins des platines comportant à la fois au moins un outil et au moins une matrice d'appui. De préférence, le poste d'estampage comporte deux platines mobiles en mouvement relatif, chacune des platines comportant au moins un outil de découpe à mi-chair. Selon une variante, elle comporte en amont du poste d'estampage une goulotte assurant le repliement des flancs. Selon une autre variante, elle comporte un poste de pose d'une feuille d'aluminium ou de cellophane aluminisée sur l'une des surfaces du flan. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un exemple non limitatif de réalisation qui suit, se référant aux dessins annexés où : -la figure 1 représente une vue en coupe partielle d'une platine d'un dispositif selon 1'invention, -la figure 2 représente une vue schématique d'un installation selon l'invention ; -la figure 3 représente une vue de dessus d'un flanc pour la formation d'une boite pliante selon l'invention ; -la figure 4 représente la boite pliante en position d'utilisation. La figure 1 représente une vue en coupe partielle d'une platine d'un dispositif selon l'invention. La platine (1) est constituée par un "marbre", c'est-à-dire une plaque d'un matériau présentant une grande rigidité pour conserver une parfaite planéité et empcher toute déformation lors de la pression exercée par la platine complémentaire. Il est habituel d'utiliser du bois pour réaliser une telle platine. Cette platine présente, sur sa surface de travail, différents outils. Un premier type d'outil est constitué par des filets rainant (2) présentant une crte arrondie. Ces filets rainants (2) marquent le flan de carton sans pénétrer dans les fibres. Elles ne provoquent donc pas une découpe du flan, mais forment des rainants constituant une ligne privilégiée de pliage. Un deuxième type d'outil est formé par un couteau (3) ou filet coupant assurant la découpe totale du flan de carton. Un tel filet coupant est destiné à inciser le flan dans toute son épaisseur pour découper des fentres ou certains cotés du flan. En face de ce couteau (3), la platine opposée présente une surface dure mais légèrement souple, par exemple une feuille (4) de PERTINAX (nom commercial) dont la dureté est déterminée afin de permettre un léger enfoncement du couteau (3), afin de permettre une pénétration complète du couteau dans le flan, tout en évitant une usure prématurée du tranchant du couteau (3). Un troisième type d'outil est formé par un filet tranchant à mi-chair (5) qui présente, comme le couteau (3), une arte tranchante. Toutefois, la hauteur de cet outil (5) est déterminée de façon à ne pénétrer que dans une moitié de l'épaisseur du flan de carton, et à ne pas découper complètement le flan. Ces outils sont logés dans des nervures formées dans la plaque (1). Ils sont entourés dans l'exemple décrit de rubans d'appui (6) facilitant l'expulsion du flan après façonnage. La figure 2 représente une vue schématique d'une installation comportant un tel dispositif. Elle comporte un poste de déroulage (10) dans lequel est placé le rouleau de laize de carton. Il comporte en amont des rouleaux (11,12,13) de régulation de la tension amortissant les à-coups occasionnés par les postes amont. L'installation comporte un poste de marquage (14) placé entre le poste de déroulage (10) et le poste de façonnage (15). Ce poste de marquage sert à l'impression de la surface du flan par flexographie, dorure à chaud, par impression au tampon ou par gaufrage. Le poste de façonnage comporte deux platines complémentaires, présentant chacune des outils décrit dans ce qui précède, disposés selon des configurations adaptées au produit à réaliser. La platine inférieure (16) est fixe, alors que la platine supérieure (17) est animée d'un mouvement alternatif par une came excentrique (18). Les platines sont escamotables latéralement pour permettre le remplacement par un autre jeu de platines adaptés à un nouveau produit à façonner. En amont de ce poste de façonnage (15) se trouve une goulotte (19) assurant le pliage face contre face de la laize dans laquelle le flan vient d'tre façonné. Cette laize repliée en deux est ensuite thermoscellée dans un poste de soudure (20), puis découpé par une cisaille (21). La surface intérieure du flan est recouverte d'un matériau thermofusible, par exemple une pellicule de polyéthylène d'une épaisseur de 9 microns. Lors du pliage, il est possible de superposer des surfaces destinées à tre raccord6, et d'assurer le collage dans le poste de soudure (20) comportant par exemple des fers chauffés dont la forme correspond à la forme des surfaces à coller. La figure 3 représente une vue de dessus d'un flanc pour la formation d'une boite pliante selon l'invention. Il présente des premières découpes à 35) à mi-chair représentée par des traits portant des croix. Ces découpes définissent les faces latérales (40,41) et les pattes latérales (36 à 39) dont la face arrière, opposée aux découpes à mi-chair, sera encollée. Des rainures (42,43) représentées par des traits hachurés séparent les faces latérales (40,41) des pattes latérales (38,39). Un rainant (58) sépare les deux moitié du flanc selon un axe transversal. Un rainant (44) délimite une paroi rabattable (45). Un autre rainant (46) délimite un ergot triangulaire (47). Des découpes (50 à 56) séparent les différentes parties de la boite. La boite est repliée selon la rainant transversal (58). Les surfaces arrières des pattes (36 et 38) d'une part et (37 et 39) d'autre part sont collées. La boite prend après déploiement la forme représentée en figure 4. La boite présente une ouverture principale (60) s'ouvrant sur un volume s'étendant entre les faces latérales (40,41) les faces principales (61, 62) et le fond formé par la paroi rabattable (45). Cette paroi est maintenue en position par l'ergot triangulaire (47). La boite présente par ailleurs un compartiment inférieur (70) délimité par la paroi rabattable (45). REVENDICATIONS 1-Dispositif pour le façonnage de flans en carton comportant des découpes totales, des lignes de rainurage, et des découpes à mi-chair, du type comportant deux platines dont l'une présente au moins un outil tel qu'un filet coupant, un filet rainant et l'autre platine présente au moins une matrice d'appui, caractérisé en ce que l'une au moins des platines comporte à la fois au moins un outil et au moins une matrice d'appui. 2-Dispositif pour le façonnage de flans en carton selon la revendication 1 caractérisé en ce que chacune des platines comporte au moins un outil de découpe à mi-chair. 3-Dispositif pour le façonnage de flans en carton selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il constitué par un bâti comportant un premier support de platine escamotable et un second support pour une contre-platine, le second support étant actionné selon un mouvement alternatif provoquant le rapprochement puis l'éloignement relatif des platines. 4-Procédé de fabrication d'une objet en carton plié caractérisé en ce que l'on estampe un flan en carton ou en matière analogue à l'aide d'un dispositif comportant deux platines, l'une au moins des platines comporte à la fois au moins un outil et au moins une matrice d'appui. 5-Procédé de fabrication d'une objet en carton plié selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'on estampe un flan en carton ou en matière analogue à l'aide d'un dispositif comportant deux platines, chacune des platines comporte au moins un outil de découpe à mi-chair. 6-Objet en carton réalisé à l'aide d'un flan estampé selon l'une des revendications 4 ou 5. 7-Objet en carton selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il porte un pelliculage intérieur formé d'un matériau thermofusible. 8-Objet en carton selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il porte un pelliculage intérieur en polyéthylène. 9-Installation pour la fabrication industrielle d'objets en carton comportant un poste de déroulage d'une laize de carton ou de matière analogue stocké en rouleau, un poste de marquage, et un poste de découpage des flancs estampés, caractérisé en ce qu'elle comporte un dispositif pour la façonnage de flans en carton comportant des découpes totales, des lignes de rainurage, et des découpes à mi-chair, du type comportant deux platines dont l'une présente au moins un outil tel qu'un filet coupant, un filet rainant et l'autre platine présente au moins une matrice d'appui, l'une au moins des platines comportant à la fois au moins un outil et au moins une matrice d'appui. 10-Installation pour la fabrication industrielle d'objets en carton selon la revendication 9 caractérisé en ce que le poste d'estampage comporte deux platines mobiles en mouvement relatif, chacune des platines comportant au moins un outil de découpe à mi-chair. 11-Installation pour la fabrication industrielle d'objets en carton selon la revendication 9 ou 10 caractérisé en ce qu'elle comporte en amont du poste d'estampage un goulotte assurant le repliement des flancs. 12-Installation pour la fabrication industrielle d'objets en carton selon la revendication 9 ou 10 caractérisé en ce qu'elle comporte un poste de pose d'une feuille d'aluminium ou de cellophane aluminisée sur l'une des surfaces du flan. 13-boite pliable selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'elle présente une face rabattable (45) formant le fond d'un volume intérieur principal (60) et délimitant un compartiment secondaire (70).