Brevet FR2824805A1 — publié le 20021122

associés. - 1 - 2824805 s La présente invention concerne un procédé d'empaquetage d'objets ou de produits ainsi qu'une boite appropriée pour la mise en _uvre de ce procédé. D'une manière générale, on sait qu'il existe à l'heure actuelle deux techniques d'empaquetage couramment utilisées, à savoir: Une première technique qui consiste à utiliser un flan unique en matière semi- rigide tel que du carton ou de la matière plastique que l'on replie autour de l'objet avant de le fixer, par exemple, par collage. Cette technique s'utilise de préférence lorsque l'objet est réalisé en une matière solide et présente des dimensions correspondant à celles du volume du paquet obtenu par le pliage du flan. Elle convient en particulier à la réalisation de paquets de cigarettes. Par contre, elle ne convient pas dans le cas o le paquet doit renfermer une matière pulvérulente ou molle. La seconde technique consiste à réaliser une bo^te préalablement à l'empaquetage et à la refermer par un couvercle après remplissage. Cette solution présente l'avantage de pouvoir recevoir tous types de produits. Néanmoins, elle présente l'inconvénient d'exiger au moins trois postes indépendants, à savoir: un poste de fabrication de la bo^te, un éventuel poste de fabrication du couvercle, un poste de mise en place de l'objet dans la boîte - 2 2824805 et un poste de fermeture de la boite par le couvercle. Cette technique est donc très coûteuse en matériel et se prête mal à des productions à cadences élevées. L'invention a donc plus particulièrement pour but une solution qui combine les avantages des deux solutions précédemment évoquées sans en présenter les ,. inconvenients. Elle propose, à cet effet, un procédé d'empaquetage pouvant ne mettre en _uvre qu'une seule machine d'empaquetage de conception relativement simple utilisant pour la boîte et le couvercle deux flans prédécoupés distincts comprenant chacun un fond et des rabats latéraux, ce procédé comportant les étapes suivantes: - le pliage du flan de la boîte au moyen d'un piston entrainant le fond de la boite sans le déformer dans une première structure tubulaire de formage provoquant le pliage des rabats latéraux puis le maintien de ces rabats en position repliée, - le retrait du piston puis l'introduction de l'objet ou du produit dans le volume délimité par le flan replié dans la structure de formage, - la mise en place du flan du couvercle à plat sur la boîte, l'extraction du flan de la boîte replié contenant l'objet et supportant le flan du couvercle hors de la première structure de formage et, simultanément, son introduction avec le flan du couvercle dans une seconde structure de formage qui replie les rabats du couvercle contre les rabats de la boîte de manière à amener puis à maintenir l'ensemble boite/objet/couvercle sous sa forme définitive, - la fixation de la boite et du couvercle (grâce à des moyens incorporés à la seconde structure de formage), - l'extraction et le stockage de l'objet ainsi empaqueté. - 3 2824805 Avantageusement, l'étape de fixation de la bo^te pourra étre obtenue soit en utilisant une matière adhésive (colle à froid) soit par chauffage de dépôts de colle "hot melt" ou d'un film thermosoudable recouvrant au moins partiellement les flans au moins au niveau des zones de fixation de la bote et/ou du couvercle. Dans ce dernier cas, la seconde structure de formage devra comprendre des moyens de fixation appropriés, ici des moyens de chauffage. Ces moyens de chauffage pourront étre suivis, dans la seconde structure de formage, de moyens de refroidissement servant à accélérer la prise de la matière en fusion (colle ou film thermosoudable). Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: Les figures 1 et 2 représentent respectivement les flans d'une bo^te (figure 1) et d'un couvercle (figure 2) utilisables conformément au procédé selon l'invention; Les figures 3 à 9 sont des représentations schématiques illustrant les différentes étapes du procédé selon l'invention; La figure 10 est un schéma de principe d'une installation d'empaquetage en continu; Les figures 11 et 12 montrent une variante d'exécution du flan d'une bo^te (figure 11) et d'un couvercle (figure 12); La figure 13 montre la bo^te obtenue après empaquetage. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, les flans 1, 2 du corps et du couvercle comprennent une plage centrale rectangulaire ou fond, P, P2 dont 4 2824805 les côtés sont prolongés par quatre rabats respectifs R-R4, R'-R'4 reliés à la partie centrale P, P2 par quatre lignes de pliage L à L4, L' à L'4. Ces rabats sont destinés à être repliés à angle droit de manière à délimiter avec la plage centrale (qui constitue le fond) un volume parallélépipédique ouvert du côté opposé au fond. Dans le flan 1 servant à réaliser la boîte, les deux rabats transversaux R, R3 sont prolongés, dans le sens de leur longueur, par deux pattes de fixation PA, PA2, P'A, P'A2 destinées à venir s'appliquer et éventuellement se coller après pliage sur les deux rabats longitudinaux R4 et R2. La plage centrale P2 du couvercle comprend des ajourements A en forme de losanges et de rectangles. Ces ajourements, qui constituent des fenêtres permettant la vision du produit contenu dans l'emballage, sont retermés grâce à un film transparent recouvrant tout ou partie du flan. Elle comprend en outre deux lignes de prédécoupe LP, LP2 qui se prolongent dans le rabat R'4 par deux portions arrondies L'P, L'P2 convergeant vers une conformation arrondie CA de la bordure du rabat R'4. Ces deux lignes de prédécoupe LP, LP2 et leur prolongation L'P, L'P2 délimitent une zone détachable grâce à une traction sur la conformation arrondie CA. Les dimensions de la plage centrale P et des rabats R à R4 du flan 1 de la boîte sont légèrement inférieures à celles du couvercle de manière à ce qu'à l'état plié, la boîte puisse se loger étroitement dans le couvercle. Le processus d'empaquetage d'un objet au moyen des flans 1, 2 représentés sur les figures 1 et 2 s'effectue conformément au procédé illustré sur les figures 3 à 9 qui fait intervenir une machine d'empaquetage comportant essentiellement: - 5 2824805 - une structure tutulaire 4 de formage de la boîte comprenant une face supérieure 5 sur laquelle peut être déposé le flan 1 de la boîte, cette structure tubulaire 4 présentant une section sensiblement égale à la section de la boîte dans un plan parallèle au fond P, - une structure tubulaire 6 destinée à effectuer le repliement du flan 2 du couvercle ainsi que sa fixation sur la bo^ite, cette structure 6 s'étendant coaxialement au-dessus de la structure 5 et présentant une section sensiblement égale à celle du couvercle, dans un plan parallèle au fond P2, - un premier piston 7 mobile coaxialement à la structure tubulaire 4 de manière à pouvoir s'engager dans celle-ci de haut en bas en entraînant le flan 1 disposé sur la face supérieure 5 et en provoquant son pliage, un deuxième piston 8 mobile coaxialement à la structure tubulaire 4 de manière à pouvoir s'y déplacer de bas en haut en provoquant successivement l'extraction de la boîte contenant l'objet à empaqueter de la structure et son engagement avec le flan 2 du couvercle dans la structure 6, de manière à obtenir le pliage du flan 2 du couvercle autour de la boîte formoe par le flan 1 replié, - des moyens permettant d'obtenir la fixation de la boîte et du couvercle, ces moyens pouvant servir à effectuer un thermocollage des rabats et comprendre des éléments de chauffage 9 suivis de moyens de refroidissement 10 de manière à provoquer la fusion d'une matière adhésive puis un retroidissement permettant d'accélérer la prise de cette matière adhésive et d'assurer ainsi la fixation définitive de l'ensemble boîte/couvercle. D'une facon plus précise, l'empaquetage d'un obj et à l' aide de cette machine comprend les phases suivantes: - la mise en place du flan 1 d'une boîte sur la face supérieure 5 de la structure 4 (figure 3), - 6 - 2824805 - la conformation de la boîte (sans aucune fixation telle qu'un collage) dans la structure 4 grâce à l'action du piston 7 (figure 4), I'extraction du piston 7 et le remplissage de la boîte par 1'objet à envelopper, cet objet pouvant être solide, pâteux, voire même granulaire ou pulvérulent (figure 5), - la mise en place d'un flan 2 de couvercle à plat sur la structure 4 (figure 6), - l'extraction de l'ensemble boîte/objet de la structure 4 (figure 7) et son engagement, avec le flan 2, dans un poste de chauffage de la structure 6 grâce à l'action du piston 8 (figure 8): au cours de cette action, le flan 2 du couvercle entraîné par la boîte 1 se replie sur celle-ci sous l'effet de la structure 6; parallèlement, l'ensemble boîte/produit/couvercle E repousse l'ensemble correspondant E2 introduit dans le poste de chauffage 9 au cours de la phase précédente et l'amène à un poste suivant de la structure, ici un poste de refroidissement 10; l'ensemble qui se trouvait dans le poste de retroidissement 10 est. quant à lui, repoussé dans une aire de préstockage temporaire ST, - le chauffage de l'ensemble bo^ite/couvercle dans le poste de chauffage 9 grâce aux éléments de chauffage; ce chanffage a pour but d'assurer un thermocollage des rabats du couvercle sur les rabats de la boîte, - lors de la phase d'extraction d'un nouvel ensemble bo^ite/produit/couvercle E3 de la structure 4, le transtert de l'ensemble E du poste de chauffage 9 au poste de refroidissement 10 (figure 9), - l ors de l' introduction du nouvel ens emble E3 dans le p oste de chauffage, le transfert de l'ensemble E dans la zone de stockage temporaire (phase non illustrce), - l' extraction p ar des moyens de préhens i on de l ' ensemble bo^ite/produit/couvercle EP situé au sommet de la pile formée dans la zone de stockage temporaire pour l'amener sur un convoyeur 11 en vue de son conditionnement et/ou de son stockage (figure 9). ' 2824805 La figure 10 illustre schématiquement le principe d'une machine se présentant sous la forme d'un carrousel dans laquelle la structure tubulaire 4 forme un ensemble mobile se déplacant pas à pas selon un trajet en boucle fermoe dans les postes suivants: - un poste PO de pose des flans 1 destinés à réaliser les fonds de boîtes, ces flans 1 étant prélevés d'une pile et déposés un à un sur la structure 4, - un poste PO2 de conformation du fond de la boite dans la structure 4 grâce à l'action du piston 7, - un poste PO3 de remplissage de la boite par un objet prélevé dans une réserve d'objets R. - un poste PO4 de pose des flans destinés à réaliser les couvercles, ces flans 2 étant prélevés d'une pile et déposés un à un sur la structure 4, - un poste POs dans lequel s'effectuent successivement: - le repliage du couvercle sur la boite dans la structure 6 et le chauffage de l'ensemble grâce aux éléments de chauffage 9, - le reDroidissement grâce aux moyens de refroidissement 10, et - l'extraction des paquets réalisés en vue de leur stockage dans une unité de stockage ST. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à l'exemple précédemment décrit. Ainsi, les flans de la bo^ite et du couvercle pourraient comprendre une partie centrale polygonale PC, PC' prolongée au niveau de sa bordure par des rabats rayonnants RR, RR'. Dans ce cas, les structures de formage 4, 6 pourront présenter des sections polygonales. Avantageusement, lors du pliage, les rabats RR' du couvercle seront disposés en quinconce par rapport aux rabats RR de la boîte. - 8 - 2824805 Le paquet obtenu au moyen de ces plans présente alors une forme polygonale visible sur la figure 13. 9 2824805 Revendications 1. Procédé d'empaquetage d'objets ou de produits au moyen d'un premier flan (1) destiné à réaliser le corps d'une boîte et d'un second flan (2) distinct et indépendant du premier destiné à réaliser un couvercle, chacun de ces flans comprenant un fond et des rabats latéraux, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - le pliage du flan (1) de la boîte au moyen d'un piston (7) entraînant le fond de la boîte sans le déformer dans une première structure tubulaire de formage (4) provoquant le pliage des rabats latéraux puis le maintien de ces rabats en position repliée, le retrait du piston (7) puis l'introduction de l'objet ou du produit dans le volume délimité par le flan replié dans la structure de formage (4), la mise en place du flan (2) du couvercle à plat sur le corps de la boîte, - l'extraction du flan (1) du corps de la boîte replié contenant l'objet et supportant le flan (2) du couvercle hors de la première structure de formage (4) et, simultanément, son introduction avec le flan (2) du couvercle dans une seconde structure de formage (6) qui replie les rabats du couvercle contre les rabats de la boîte de manière à amener puis à maintenir l'ensemble boîte/objet/couvercle sous sa forme définitive, - la fixation de la boîte et du couvercle, - l'extraction et le stockage de l'objet ainsi empaqueté. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fixation de la boîte et du couvercle s'effectue grâce à des moyens incorporés à la seconde structure de formage (6). 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'étape de fixation de la boîte est obtenue soit en utilisant une matière adhésive telle qu'une colle à froid soit par chanffage de dépôts de - 10 - 2824805 col le "hot melt" ou d'un film thermos oudab l e recouvrant au moins partiellement les flans au moins au niveau des zones de fixation de la boîte et/ou du couvercle. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une phase de refroidissement à la suite de la phase de chauffage. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la phase de refroidissement est assurée grâce à des moyens de refroidissement (10) placés à la suite des moyens de chauffage (9) prévus dans la seconde structure de formage (6). 6. Machine d'empaquetage pour la mise en _uvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend: - une structure tubulaire (4) de formage de la boîte comprenant une face supérieure (5) sur laquelle peut être déposé le flan (l) de la boîte, cette structure tubulaire (4) présentant une section sensiblement égale à la section de la boîte dans un plan parallèle au fond (P), - une structure tubulaire (6) destinée à effectuer le repliement du flan (2) du couvercle ainsi que sa fixation sur la boîte, cette structure (6) s'étendant coaxialement au-dessus de la structure (5) et présentant une section sensiblement égale à celle du couvercle, dans un plan parallèle au fond (P2), - un premier piston (7) mobile coaxialement à la structure tutulaire (4) de manière à pouvoir s'engager dans celle-ci de haut en bas en entraînant le flan (1) disposé sur la face supérieure (5) et en provoquant son pliage, - un deuxième piston (8) mobile coaxialement à la structure tubulaire (4) de manière à pouvoir s'y déplacer de bas en haut en provoquant successivement l'extraction de la bo^ite contenant l'objet à empaqueter de la structure et son engagement avec le flan (2) du couvercle dans la structure (6), de manière à obtenir le pliage du flan (2) du couvercle autour de la boîte formée par le flan (1) replié, - des moyens permettant d'obtenir la fisation de la boîte et du couvercle. 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que les susdits moyens de fixation comprennent des moyens de chauffage (9) suivis de moyens de refroidissement, ces moyens équipant la structure tubulaire (6). 8. Machine selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que la structure tubulaire (4) forme un ensemble mobile se déplaçant de poste en poste selon un trajet en boucle fermée. 9. Machine selon la revendication 8, caractérisoe en ce qu'elle comprend: - un poste (PO) de pose des flans (1) destinés à réaliser les bo^ites, ces flans (1) étant prélevés d'une pile et déposés un à un sur la structure (4), - un poste (PO2) de conformation de la boîte dans la structure (4) grâce à l'action du piston (7), - un poste (P03) de remplissage de la boîte par un objet prélevé dans une réserve d'objets (R) , - un poste (P04) de pose des flans destinés à réaliser les couvercles, ces flans (2) étant prélevés d'une pile et déposés un à un sur la structure (4), - un poste (P05) dans lequel s'effectuent successivement: - le repliage du couvercle sur la boîte dans la structure (6) et le chanffage de l'ensemble grâce aux éléments de chauffage (9), - le refroidissement grâce aux moyens de retroidissement (10), et - 12 - 2824805 l'extraction des paquets réalisés en vue de leur stockage dans une unité de stockage (ST). 10. Emballage obtenu conformément au procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est réalisé en deux parties obtenues chacune à partir d'un flan comprenant une plage centrale et des rabats latéraux, les rabats de l'une des parties étant fixés entre eux avec les rabats de l'autre partie. 1 1. Emballage selon la revendication 10,