Brevet FR2832979A1 — publié le 20030606

La présente invention a pour objet des boîtes cylindriques en carton, ainsi qu'un procédé de fabrication de ces articles et une machine pour leur assemblage. Elle se rapporte d'une manière générale au domaine industriel et commercial de la fabrication et de la diffusion d'emballages de haute qualité destinés par exemple aux articles de luxe et de parfumerie. Elle concerne en particulier les boîtes comportant un couvercle à top bombé, très utilisées pour les poudres de maquillage, mais peut s'appliquer à d'autres réalisations telles que les cartons à chapeaux par exemple. Les boîtes cylindriques en carton sont constituées d'un couvercle 1 fermé par un top 2 et d'un fond 3 comportant éventuellement un socle 4 (figure 1). La technique actuelle telle qu'elle est utilisée ne permet pas sur le top 2 du couvercle 1 d'éviter de voir la tranche du carton du top. En outre, les tops bombés sont généralement réalisés en interposant de la mousse entre deux disques de cartons. Cette méthode est délicate à maîtriser et le bombage obtenu résiste en général très mal aux pressions effectuées sur le top. La fabrication de boîtes en carton présentant une finition irréprochable conforme aux exigences des fabricants d'articles de luxe nécessite actuellement une main d'oeuvre importante et ne permet pas la réalisation rapide de séries importantes, ce qui grève de façon sensible le coût de ces produits. L'invention a pour objectif de remédier à cet état de choses. Elle permet en effet de réaliser des boîtes cylindriques en carton d'une finition parfaite, à tranches non visibles, et cela à des cadences de fabrication élevées et avec une main d'oeuvre réduite, ce qui assure un prix de revient très compétitif. Le procédé consiste à fabriquer le couvercle de ces boîtes en imprimant puis en pré-découpant sur une feuille de papier blanc un ensemble de tops, en enduisant ensuite de procédé anti adhésif, sur un carton couché, autant de cercles de diamètre sensiblement supérieur à celui des tops, le carton couché étant alors prédécoupé en disques plus petits que ceux du papier et assemblé avec la feuille de papier pour former un flan qui est matricé à chaud pour bomber ou gauffrer chaque top, ces derniers étant ensuite dégagés du flan avant d'être fixés par sertissage-collage sur les bagues formant la périphérie des couvercles et ayant reçu au préalable une pastille de carton formant double fond, les bagues étant finalement recouvertes d'une banderole recouvrant le bord des disques de papier du top préalablement rabattu sur le haut de la bague. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et exposant à titre explicatif, mais nullement limitatif des formes de réalisation conformes à la présente demande. Dans ces dessins, la figure 1, déjà mentionnée, représente une boîte cylindrique vue en perspective axonométrique, les figures 2 à 4 sont des coupes axiales de différentes variantes d'exécution, la figure 5 est un agrandissement du détail D1 de la figure 2, la figure 6 est la représentation schématique d'une machine automatique d'assemblage de boîtes en carton et la figure 7 est une vue à grande échelle, en perspective axonométrique, d'un élément de la machine d'assemblage. La boîte cylindrique, figures 1 à 5, est constituée de deux éléments : un couvercle 1 à top 2 de préférence bombé avec ou sans gaufrage et un fond 3 avec socle 4 rapporté et dépassant tout autour de la cuvette et dessus avec serti intérieur. Le couvercle 1 est composé d'une pastille 5 en carton servant de double fond, du top 2 bombé ou non, gauffré ou non et formé d'une seconde pastille en carton 5/10 et papier rapporté 6 avec retrait du carton de 4 mm par rapport au papier, et enfin d'une bague 7 en kraft blanc avec bande de papier 8 collée autour de ladite bague après positionnement du top, Le fond 3 est formé d'une bague cylindrique 9 en kraft blanc pur banderolée ou non d'une étiquette droite avec ou sans serti intérieur de 35/100e environ sur la partie supérieure, d'un disque 10 en carton avec une face blanche servant de double fond et du socle 4 en carton de 2 mm ou plus dépassant autour de la bague 9 et contrecollé d'un papier coloré ou doré à chaud sur la partie visible. La tranche du socle 4 sera de préférence revêtue d'un habillage constitué d'un liseré adhésif coloré ou en or ou bien par dorure sur tranche et venant se positionner tout autour de la base pour une finition parfaite du fond 2. La bague cylindrique 9 pourra comporter un bord retourné 11 vers l'intérieur à sa partie supérieur (figure 2). Le fond 3 des boîtes destinées à recevoir de la poudre de maquillage sera avantageusement fermé au moyen d'une bague intérieure 12 non sertie recevant un papier 13 collé tout autour de sa partie supérieure (figure 3) ou d'un disque cristal 14 maintenu entre le haut de la bague intérieure et un bord retourné 11 de la bague cylindrique 9. Le couvercle des boîtes selon l'invention est réalisé en utilisant un procédé innovant caractérisé par le déroulement des opérations suivantes : 1. Impression en quadrichromie d'un ensemble de plusieurs tops identiques sur une feuille de papier blanc. 2. Marquage à chaud ou autre, sérigraphie, etc... 3. Pré-découpe du papier. 4. Passage par procédé anti adhésif, sur un carton 5/10 , de cercles au diamètre sensiblement supérieur aux 4 mm de dépassement du top avec repérage précis par rapport aux impressions sur papier pour une bonne superposition. Idem au verso du papier pour empêcher la colle de pénétrer (opération facultative). 5. Pré découpe sur le carton 5/10 d'un nombre de cercles correspondant au nombre de tops, de rayon inférieur de 4 mm par rapport au papier. 6. Contre-collage du papier sur le carton 5/100 préalablement prédécoupé avec une précision de l'ordre du 1/10e de mm. 7. Bombage ou gaufrage des feuilles contrecollées papier + carton par matriçage à chaud. 8. Dégagement des tops 2 des feuilles contrecollées et contrôle final. 9. Sertissage-collage des tops sur les bagues 7 de couvercle ayant reçu au préalable la pastille carton 5 double fond. 10. Banderolage du couvercle 1 sur tout le périmètre de la bague 7 avec précision +ou-0, 1 mm. L'assemblage des couvercles 1 et des fonds 3 sera avantageusement assuré par une machine automatique spécifique comportant un système de chargement 20, un plateau rotatif 21, six ou sept postes de travail P1 à P6 ou P7 répartis autour du plateau rotatif et douze postes produits, et dont la cadence maximum de production peut atteindre trois mille articles à l'heure (figure 6). Toutes les opérations sont réalisées avec une précision de l'ordre de 0,1 à 0,2 millimètre Cette machine est entièrement automatique dans son cycle, seul l'approvisionnement en sous-ensembles (bagues, disques, tops, fonds, colle et étiquettes adhésives) se fait manuellement ainsi que l'évacuation des produits finis et le changement d'outillage. Les postes de fabrication se définissent de la manière suivante : - Poste P1 : Chargement des bagues 7,9 par manipulateur électro-pneumatique et préhension par pince. - Poste P2 : Dépose d'un disque 5,10 par vérin pneumatique 22, et préhension par venturi 23 (figure 7). Alimentation par magasin colonne capacité 1 mètre. - Poste P3 : Encollage hot melt par mise en rotation du poste produit et positionnement de pistolets à colle. - Poste P4 : Collage du disque dans la bague 7,9 et d'une troisième pièce (top 2, socle 4) par manipulateur électro-pneumatique et préhension par venturi. Alimentation par magasin colonne capacité 1 mètre. - Poste P5 : Pose d'une étiquette adhésive en banderolage et découpe du produit par molette ou rembord de l'étiquette sur la partie verso. - Poste P6 : Évacuation des produits. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été obtenus à ce jour dans ce type d'activité. REVENDICATIONS 10. Boîtes cylindriques en carton, destinées avant tout aux articles de luxe et de parfumerie. mais pouvant s'appliquer à d'autres réalisations telles que les cartons à chapeaux, caractérisé en ce que le couvercle (1) des dites boîtes est constitué d'une bague (7) périphérique sur laquelle sont fixés une pastille (5) en carton servant de double fond et un top (2) formé par matriçage à chaud et constitué d'une seconde pastille en carton couché et papier rapporté (6) avec retrait du carton de 4 mm par rapport au papier, la bague (7) étant revêtue d'une bande de papier (8) collée recouvrant le bord du disque de papier du top préalablement rabattu sur le haut de ladite bague. 2 . Boîtes cylindriques en carton selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que le fond (3) est formé d'une bague cylindrique (9) en kraft blanc, d'un disque 10 en carton avec une face blanche servant de double fond et d'un socle (4) en carton de (2) mm ou plus dépassant autour de la bague (9) contrecollé d'un papier brillant ou mat doré à chaud sur la partie visible, la tranche du dit socle étant revêtue d'un habillage constitué d'un papier coloré ou en or obtenu par dorure sur tranche. 30. Boîtes cylindriques en carton selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le top (2) est bombé par matriçage à chaud. 40. Boîtes cylindriques en carton selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le top (2) est gauffré par matriçage à chaud. 5 . Boîtes cylindriques en carton selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la bague cylindrique (9) du fond (3) comporte un bord retourné (11) à sa partie supérieure. 6 . Boîtes cylindriques en carton selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le fond (3) comporte une bague intérieure (12) non sertie. 7 . Boîtes cylindriques en carton selon la revendication 6, se caractérisant par le fait que le fond (3) est destiné à recevoir de la poudre de maquillage et est fermé au moyen d'un papier ou d'un disque cristal (13) collé tout autour de la partie supérieure de la bague intérieure (12). 8 . Boîtes cylindriques en carton selon les revendications 5 et 6, se caractérisant par le fait que le fond (3) est destiné à recevoir de la poudre de maquillage et est fermé au moyen d'un disque cristal (14) maintenu entre le haut de la bague intérieure (12) et une bague avec un bord retourné (11) autour de la bague cylindrique (9). 9 . Procédé de réalisation de boîtes cylindriques en carton selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le couvercle (1) des dites boîtes est fabriqué en imprimant puis en pré-découpant sur une feuille de papier blanc un ensemble de plusieurs tops, en enduisant ensuite d'un procédé anti adhésif, sur un carton 5/100, autant de cercles de diamètre sensiblement supérieur à celui des tops, le carton étant alors prédécoupé en disques plus petits que ceux du papier et assemblé avec la feuille de papier pour former un flan qui est matricé à chaud pour bomber ou gauffrer chaque top (2), ces derniers étant ensuite dégagés du flan avant d'être fixés par sertissage-collage sur les bagues (7) formant la périphérie des couvercles et ayant reçu au préalable une pastille (5) de carton formant double fond, les bagues étant finalement recouvertes d'une banderole (8) recouvrant le bord du disque de papier du top préalablement rabattu sur le haut de la bague (7). 10 . Machine automatique d'assemblage des couvercles et des fonds de boîtes cylindriques en carton conformes à l'une quelconque des revendications 1 à 8, se caractérisant par le fait qu'elle comporte un système de chargement (20), un plateau rotatif (21), six ou sept postes de travail (P1 à P6 ou P7) répartis autour dudit plateau rotatif et douze ou quatorze postes produits, et qu'elle est agencée de façon à ce que toutes les opérations effectuées soient réalisées avec une précision voisine de 0,1 millimètre. 110. Machine automatique d'assemblage des couvercles et des fonds de boîtes cylindriques en carton selon la revendication 10, se caractérisant par le fait que les fonctions des postes de travail sont les suivantes : - Premier poste (P1) : chargement des bagues (7,9) par manipula- teur électro-pneumatique et préhension par pince. - Deuxième poste (P2) : Dépose d'un disque (5, 10) par vérin pneumatique (22), et préhension par venturi (23). - Troisième poste (P3) : Encollage hot melt par mise en rotation du poste produit et positionnement de pistolets à colle. - Quatrième poste (P4) : Collage du disque dans la bague (7,9) et d'une troisième pièce (top 2, socle 4) par manipulateur électro-pneumatique et préhension par venturi. - Cinquième poste (P5) : Pose d'une étiquette adhésive en enrobage et découpe du produit par molette ou rabat de l'étiquette sur le fond. - Sixième poste (P6) : Évacuation des produits.