Brevet FR2801286A1 — publié le 20010525

BOITE REVETUE INTERIEUREMENT D'UN FILM PLASTIQUE THERMOFORME PROCEDE ET APPAREIL POUR SA REALISATION. La présente invention concerne les boîtes constituées par du bois, du carton, ou par toute autre combinaison de ces matériaux, les boîtes étant collées ou agrafées, de forme circulaire, ovale, oblongue, triangulaire, carrée, rectangulaire, trapézoïdale, octogonale ou autre, ' coins vifs ou arrondis, et destinées notamment au conditionnement de produits alimentaires. connaît dans ce domaine de nombreuses variantes de boîtes réalisées en bois et/ou en carton. Les boîtes les plus connues sont réalisées par agrafage ou collage fond, constitué par une planchette de bois, carton, ou autre matériau, sur une ceinture réalisée en bois déroulé ou en carton et formant les côtés ou la paroi périphérique perpendiculaire au fond. De telles boîtes ne sont pas étanches et n'offrent protection suffisante, en terme de migration, aux aliments ou objets pouvant être emballés dans lesdites boîtes. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient en proposant boîte conservant l'aspect extérieur du matériau de base utilisé, mais étant rendue étanche par adjonction d'un revêtement plastique thermofonné à l'intérieur de la boîte, faisant ainsi barrière aux gaz et aux liquides. L'invention a également pour but de proposer un procédé de thermoformage la réalisation d'une telle boîte et un appareil de thermoformage pour la mise en #uvre du procédé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs formes possibles de réalisation, faite en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente une vue en perspective d'une boîte avant thermoformage, la figure 2 représente une vue en coupe de la boîte après thermoformage, la figure 3, représente une vue en coupe d'une autre possibilité de présentation de la boîte revêtue d'un film thermoformé, et figures 4 à 14 représentent des vues en coupe de l'appareil de thermoformage selon l'invention à différents stades successifs de son fonctionnement. ces dessins, les mêmes références désignent les mêmes éléments. Bien que toutes les figures et l'ensemble de la description se réfèrent à une boîte, dont le fond est plan et la paroi périphérique perpendiculaire au fond, il est évident que l'invention s'applique également aux boîtes dont le fond n'est pas plan et/ou dont la paroi périphérique n'est pas perpendiculaire au fond. En se référant à la figure 1, celle-ci représente une boîte désignée d'une façon générale par 1 et comportant un fond 2 et une paroi périphérique 3, assemblés de façon classique par collage ou agrafage. Cette boîte non étanche est représentée avant son revêtement intérieur selon l'invention par un film plastique thermoformé étanche. Pour faciliter l'opération de revêtement par vide ou par air comprimé, au moins le fond 2 de la boîte peut présenter des minuscules perforations 4. Par ailleurs, la fixation du film plastique étanche contre la paroi intérieure de la boîte 1 peut être facilitée en enduisant ladite paroi de colle auto-adhésive, de préférence par pulvérisation de fines gouttelettes de colle 5. En se référant à la figure 2, celle-ci représente une vue en coupe de la boîte 1 revêtue intérieurement d'un film plastique thennoformé 6. Selon une particularité essentielle de l'invention, la boîte est ainsi rendue étanche étant entendu que le film plastique 6 peut être du type alimentaire et coloré ou non dans masse. Le revêtement plastique thermoformé 6 peut être constitué d'un film monocouche ou d'un complexe multicouche en fonction du produit à emballer et des contraintes mecaniques ou chimiques de la protection à assurer. Par exemple, le film plastique thermoformé 6 peut être en polypropylène, polystyrène ou en toute autre matière plastique thermoformable. Selon une autre particularité de l'invention, le film plastique thermoformé étanche épouse la forme superficielle, naturellement esthétique et ornementale, des fibres du bois du matériau constituant la face interne du fond 2 et de la paroi périphérique 3 de boîte 1. Selon encore une particularité essentielle de l'invention, le film plastique 6 revêtement intérieur de la boîte 1 présente, au ras du bord supérieur 7 de la paroi periphérique 3 de la boîte, une plage ou rebord périphérique extérieur 8 généralement parallèle au fond 2 de la boîte 1. Cette plage ou rebord périphérique extérieur 8 est obtenu après découpe périphérique de la partie inutile 9 du film plastique 6, la plage ou rebord périphérique extérieur 8 de la boîte ainsi obtenu étant destiné à permettre de réaliser par operculage un emballage scellé étanche. Le film de scellage, non représenté, et la plage ou rebord périphérique extérieur 8 de la boîte 1 peuvent ultérieurement être soudés de façon étanche aux ultrasons, par thermoscellage ou autrement, le film de scellage étant de préférence transparent de manière à montrer le contenu de l'emballage étanche. En se référant à la figure 3, celle-ci représente une variante de la boîte 1 représentee sur la figure 2. Selon cette variante, la boîte 1 est reprise dans une autre machine non représentée, et la plage ou rebord périphérique extérieur 8 est rabattu à chaud vers le et contre la face extérieure de la paroi périphérique 3 de la boîte 1 pour former un rabat périphérique extérieur 10. Cette opération de rabattement s'effectue à une température légèrement inférieure à la température de fusion du film plastique 6 et la boîte étanche ainsi obtenue est destinée à recevoir un couvercle non scellé, mais simplement posé de façon non étanche. Dans ces conditions, le procédé de thermoformage selon l'invention consiste pour l'essentiel à effectuer successivement les opérations précitées, à savoir préchauffer un film plastique, thermoformer ce dernier à l'intérieur d'une boîte, par vide ou par air comprimé, et thermoformer en même temps une plage ou rebord périphérique extérieur généralement parallèle au fond de la boîte. Le fonctionnement de l'appareil de thermoformage pour la mise en #uvre du procédé ci-dessus et la réalisation d'une boîte 1 telle que celle précédemment définie en se référant ' la seule figure 2 est décrit en détail ci-après en se référant aux figures 4 à 14 qui correspondent au cycle de thermoformage. L'obtention de la variante de la boîte 1 selon la figure étant effectuée grâce à une autre machine classique, non représentée, son fonctionnement n'a pas lieu d'être spécifiquement décrit. se référant à la figure 4, une boîte 1 est disposée sur une table d'entrée horizontale fixe 11 de l'appareil de thermoformage. De préférence, la boîte 1 est introduite par soufflage en glissant sur la table d'entrée 11 jusqu'à buter contre un centreur 12, ce dernier occupant alors sa position horizontale avant de travail. La forme du centreur 12, comme celle des autres pièces essentielles au thermoformage, dépend évidemment de la forme et des dimensions de la boîte 1 à revêtir et il n'est pas nécessaire d'apporter d'autres précisions à ce sujet. D'autres part, dans un but de simplification, la table d'entrée 11 est dite "horizontale", étant entendu que les termes "horizontal" et "vertical" utilisés ici sont seulement destinés à établir un cadre de référence et non une orientation spécifique par rapport à la terre. En se référant à la figure 5, un éjecteur 13 placé sous la boîte 1 effectue un deplacement vertical ascendant pour entraîner et introduire la boîte 1 dans une forme 14 susceptible de coulisser verticalement à l'intérieur d'un bloc outil fixe 15. Pendant ce déplacement ascendant, la boîte 1 est guidée par le centreur 12 et, en outre, la forme 14 peut présenter un évasement ou cône d'entrée 16. En se référant à la figure 6, une fois la boîte 1 introduite, le centreur 12 recule jusqu'à sa position horizontale arrière de repos. En se référant à la figure 7, le centreur 12 étant reculé, une plaque d'aspiration 17 solidaire d'une boîte à vide 18 peuvent alors effectuer un déplacement vertical ascendant jusqu'à porter contre la forme 14 et à fermer ainsi la partie inférieure de l'appareil de thermoformage. La plaque d'aspiration 17 et l'éjecteur 13 comportent des canaux qui débouchent à une extrémité dans la boîte à vide 18 et à l'autre extrémité sous la boîte 1 à revêtir intérieurement, de telle sorte que le thermoformage du film plastique préchauffé 6 peut être effectué par formage par vide. En se référant à la figure 8, un serre-flan 20 effectue un déplacement vertical descendant pour pincer le film plastique 6, préalablement chauffé, contre table fixe de thermoformage 21 et fermer ainsi la partie supérieure de l'appareil de thermoformage. L'appareil de thermoformage étant totalement fermé, l'opération thermoformage film plastique 6 à l'intérieur de la boîte 1 peut commencer. En se référant à la figure 9, l'ensemble plaque d'aspiration 17 boîte à vide 18 effectue un déplacement vertical ascendant qui entraîne successivement l'éjecteur 13, la boîte 1, la forme 14 et une bague de coupe 22 reposant sur ladite fonne 1 Ce déplacement ascendant s'effectue à l'encontre de ressorts hélicoïdaux 25 disposés verticalement entre un logement ménagé dans la partie inférieure de la table fixe de thermoformage 21 et un logement opposé ménagé dans la partie supérieure de la forme 14, lesdits ressorts travaillant à l'écartement entre ladite table 21 et ladite forme 14. Par ailleurs, la bague de coupe 22 comporte une mince paroi verticale supérieure 23 qui est adjacente extérieurement à une mince paroi verticale supérieure 24 ménagée du côté intérieur de la forme 14. Les extrémités supérieures des deux minces parois 23 et 24 sont sensiblement au même niveau horizontal. Par conséquent, lorsque la forme 14 et sa bague de coupe associée 22 sont entraînées vers le haut à l'encontre des ressorts 25 et jusqu'au niveau du film plastique préchauffé 6, lesdites extrémités supérieures provoquent le préformage de la plage ou rebord périphérique extérieur 8 associé au revêtement intérieur de la boîte. En se référant à la figure 10, le vide est appliqué dans la boîte à vide 18, aspirant ainsi le film plastique préchauffé 6 qui prend définitivement la forme de la boîte 1 et les diverses formes pouvant être désirées pour la plage ou rebord périphérique extérieur 8. Dans le cas où la boîte a ' préalablement enduite de colle auto-adhésive 5, le film plastique 6 adhère fortement à ladite boîte 1. En se référant à la figure 1, un poinçon de coupe 26 logé à coulissement vertical dans le serre-flan 20 effectue déplacement vertical descendant jusqu'à sa position de coupe, pinçant le film 6 contre la table de thermoformage 2 1. En se référant à la figure 12, l'ensemble plaque d'aspiration 17 et boîte à vide 18 effectue un dernier déplacement vertical ascendant, selon une distance égale à au moins les deux tiers de l'épaisseur du film plastique thermoformé 6. Ce dernier déplacement ascendant entraîne l'éjecteur 13, la boîte 1, la forme 14 et, finalement, la bague de coupe 22, dont l'extrémité de la mince paroi 23 coupe le film plastique thermoformé 6, tandis que les deux extrémités des parois 23 et 24 fixent définitivement la forme de la plage ou rebord périphérique extérieur 8. En se référant à la figure 13, l'éjecteur 13 effectue un second déplacement vertical ascendant pour amener la boîte 1 au niveau d'éjection, au-dessus du serre-flan 20 et du poinçon de coupe 26 en position basse, et la boîte est éjectée, de préférence par soufflage. En se référant à la figure 14, toutes les pièces de l'appareil de thermoformage reprennent leur position initiale, c'est-à-dire que l'ensemble comprenant l'éjecteur 13, la plaque d'aspiration 17 et la boîte à vide 18 redescend en position basse, tandis que l'ensemble comprenant la bague de coupe 22 et la forme 14 redescend en position basse sous l'effet des ressorts 25, que l'ensemble comprenant le serre-flan 20 et le poinçon de coupe 26 remonte en position haute, et que le centreur 12 se remet en position avant. L'appareil de thermoformage est alors prêt, après avance du film plastique préchauffé 6, à effectuer un nouveau cycle de thermoformage. Il bien entendu que la présente invention n'a été décrite représentée qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et qu'on pourra y apporter toute modification utile, notamment le domaine des équivalences techniques, sans sortir son cadre. REVENDICATIONS 1- Boîte (1) en bois, carton, ou toute autre combinaison de ces materiaux, comportant un fond (2) et une paroi périphérique (3), assemblés par collage ou agrafage, caractérisée par le fait qu'elle est revêtue intérieurement d'un film plastique thermoformé étanche (6), qui épouse la forme superficielle ornementale des fibres du bois du matériau constituant le fond et la paroi périphérique (3) de la boîte (1). 2- Boîte suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le film plastique (6) est alimentaire. 3- Boîte suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que film plastique de revêtement intérieur présente, au ras du bord supérieur (7) de la paroi périphérique (3) de la boîte (1), une plage ou rebord périphérique extérieur (8) généralement parallèle au fond et destiné à permettre de réaliser par operculage un emballage scellé étanche. 4- Boîte suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que la plage ou rebord périphérique extérieure (8) est rabattu contre la face extérieure de la paroi périphérique (3), la boîte étanche (1) étant alors destinée à recevoir un couvercle de forme adaptée posé de façon non etanche. 5- Procédé de thermoformage pour la réalisation d'une boîte suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'on chauffe ledit film plastique (6) préalablement à son thermoformage, on thermoforme ce film à l'intérieur de ladite boîte (1) par vide ou par air comprimé et on thermoforme en même temps plage ou rebord périphérique extérieur (8). 6- Procédé suivant la revendication 5, caractérisé par le fait qu'on réalise des minuscules perforations d'aspiration (4) au moins dans le fond (2) de la boîte (1) préalablement au thermoformage. 7- Procédé suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'on enduit la boîte (1) d'une colle auto-adhésive (5) préalablement au thermoformage. 8- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé le fait qu'on rabat à chaud la plage ou rebord périphérique extérieur (8) contre la face extérieure de la paroi périphérique (3) de la boîte. 9- Appareil de thermoformage pour la mise en #uvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7 et la réalisation d'une boîte suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend : # une table d'entrée horizontale (11) munie d'un centreur (12) destiné à caler boîte (1) lorsqu'il occupe sa position horizontale avant de travail, # un éjecteur (13) destiné à effectuer une première course verticale ascendante pour amener la boîte (1) dans une forme (14) susceptible de coulisser verticalement à l'intérieur d'un bloc outil fixe (15), puis une seconde course verticale ascendante pour éjecter la boîte (1) après thermoformage et découpe du film plastique (6) prealablement chauffé, 0 plaque d'aspiration (17) solidaire d'une boîte à vide (18) et destinée, lorsque le centreur (12) occupe sa position horizontale arrière de repos, à effectuer un déplacement vertical ascendant jusqu!à porter contre la forme (l 4) et à fermer ainsi la partie inférieure de l'appareil de thermoformage, la plaque d'aspiration (17) et Pejecteur 3) comportant des canaux (19) débouchant respectivement dans la boîte à vide (18) et sous la boîte (1) à revêtir intérieurement, de telle sorte que le thermoformage du film plastique préchauffé (6) peut être effectué par formage par vide, # serre-flan (20) destiné à effectuer un déplacement vertical descendant pour pincer le film plastique préchauffé (6) contre une table fixe de thermoformage (21) et à fermer ainsi la partie supérieure de l'appareil de thermoformage, # des ressorts hélicoïdaux (25) disposés verticalement entre un logement ménagé dans la partie inférieure de la table fixe de thermoformage (21) et un logement opposé ménagé dans la partie supérieure de la forme (14) et destinés à travailler à l'écartement entre ces deux pièces, # une bague de coupe (22) reposant sur la forme (14) et comportant une mince paroi verticale supérieure (23) adjacente extérieurement à une mince paroi verticale supérieure (24) ménagée du côté intérieur de la forme (14), les extrémités supérieures des deux parois étant sensiblement au même niveau horizontal et destinées ' préformer la plage ou rebord périphérique extérieur (8) de la boîte (1) lorsque la forme (14) est entraînée selon un mouvement vertical ascendant à l'encontre des ressorts (25) et sous l'effet d'un déplacement vertical ascendant de l'ensemble plaque d'aspiration (l 7) et boîte à vide (18), cette dernière étant destinée à achever le thermoformage la plage ou rebord périphérique extérieur (8) en même temps que celui du revêtement intérieur (6) de la boîte (1), un poinçon de coupe (26), logé à coulissement vertical dans le serre-flan (20) et destiné à effectuer un déplacement vertical descendant de manière à coopérer avec les extrémités supérieures des parois minces (23, 24) de la bague de coupe (22) et de la forme (14) occupant leur position la plus haute pour sectionner le film plastique chaud (l 6) autour de la plage ou rebord périphérique extérieur (8).