Brevet FR2933329A1 — publié le 20100108

La présente invention concerne un nouveau procédé pour la fabrication d'une barquette bi-composant, en particulier à usage alimentaire. Certaines structures de barquettes bi-composant, décrites par exemple dans le document FR-2 826 937, ont l'intérêt d'être étanches et recyclables. Les barquettes en question sont à cet effet constituées d'une enveloppe externe réalisée en carton, doublée intérieurement d'un film plastique de manière à assurer l'étanchéité. Pour faciliter les opérations de recyclage (consistant principalement à séparer l'enveloppe externe en carton et la doublure en matière plastique), le document FR- 2 826 937 préconise de solidariser ensemble les deux matériaux constitutifs de la barquette simplement par une ou quelques zones d'assemblage, correspondant à des zones de collage convenablement agencées. Ce type de barquette est actuellement fabriqué par le biais d'un procédé dans lequel la colle d'assemblage est appliquée sur la surface interne de l'enveloppe en carton préalablement mise en volume ; le doublage plastique interne est ensuite rapporté (cela par exemple par thermoformage direct du film plastique dans l'enveloppe carton encollée). Cependant, malgré tout son intérêt, ce procédé de fabrication n'est pas totalement satisfaisant. En particulier, l'opération d'application de colle sur la face interne de l'enveloppe carton en volume s'avère compliquée et peu précise ; cette opération oblige en particulier la conception et la mise en oeuvre d'installations d'encollage relativement complexes qui doivent être capables d'apposer de la colle sur des surfaces inclinées (verticales ou sensiblement verticales) et qui se situent dans des plans différents. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un nouveau procédé de fabrication de barquettes bi-composant, principalement pour simplifier et cibler au mieux l'application de la colle sur la partie carton de la barquette Le procédé selon l'invention concerne ainsi une succession d'opérations pour la fabrication d'une barquette formée d'un élément de fond bordé par une ceinture de parois latérales, ladite barquette étant constituée d'une enveloppe externe réalisée en carton, doublée intérieurement d'un film plastique étanche, ledit film plastique étant solidarisé avec ladite enveloppe par une ou plusieurs zones encollées pour constituer la ou les zones d'assemblage entre les deux matériaux constitutifs de ladite barquette. Ce procédé de fabrication comprend successivement : - une opération d'encollage de l'une au moins des faces d'un flan de carton destiné à constituer l'enveloppe externe de la barquette, certaines au moins des zones encollées dudit flan de carton étant destinées à constituer la ou les zones d'assemblage carton/plastique, - une opération de mise en volume dudit flan de carton encollé, pour obtenir ladite enveloppe externe, et - une opération de mise en place du film plastique étanche contre la face encollée de ladite enveloppe externe, pour constituer ensemble ladite barquette. Une telle opération d'encollage du flan de carton avant sa mise en volume permet la mise en oeuvre de moyens structurels très simples aptes à appliquer la colle de manière très précise. Elle permet également des gains sur le procédé global de fabrication de la barquette. Le flan de carton comporte avantageusement un panneau central prolongé par des volets latéraux, destinés à former respectivement l'élément de fond et la ceinture de parois latérales de l'enveloppe externe. Dans ce cas, l'opération d'encollage consiste avantageusement à appliquer la colle sur la face des volets latéraux du flan de carton, qui est destinée à venir en contact avec le film plastique étanche. La colle est de préférence appliquée sous la forme d'une bande continue ou discontinue, dont la largeur est inférieure à celle des volets latéraux, et qui s'étend sur au moins une partie de la longueur desdits volets latéraux . Selon une forme de réalisation particulièrement intéressante, certains au moins des volets latéraux du flan de carton comportent des pattes d'assemblage pour le maintien en volume de la ceinture latérale, et l'opération d'encollage consiste alors également à appliquer convenablement de la colle sur ces pattes d'assemblage ou sur les volets latéraux associés, pour constituer des zones d'assemblage carton/carton lors de l'opération de mise en volume ultérieure. Selon une caractéristique complémentaire, l'opération de mise en place du film plastique étanche consiste à thermoformer directement ledit film plastique étanche dans l'enveloppe externe qui vient d'être mise en volume. Cette opération permet alors, simultanément, de finaliser l'assemblage carton/carton. La présente invention porte encore sur une installation pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication détaillé ci-dessus, laquelle installation comprend au moins la succession suivante de postes : - un poste d'alimentation en flans de carton, - un poste comportant des moyens pour l'encollage de la face interne d'un flan de carton, avant sa mise en volume, pour constituer une ou des zones d'assemblage carton/plastique, et éventuellement une ou des zones d'assemblage carton/carton, - un poste comportant des moyens pour la mise en volume du flan de carton encollé, de manière à obtenir l'enveloppe externe, et - un poste comportant des moyens pour la mise en place d'un film plastique contre la face interne encollée de l'enveloppe externe. Selon une forme de réalisation intéressante, l'installation selon l'invention comporte avantageusement un conformateur, formant le poste de mise en volume du flan de carton, agencé au-dessus d'un moule de thermoformage constituant le poste de mise en place du film plastique. L'invention sera encore détaillée, sans n'être aucunement limitée, par la 10 description suivante en relation avec les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre, de manière schématique, les principales opérations mises en oeuvre au cours du procédé conforme à l'invention pour la fabrication d'une barquette bicomposant, et - la figure 2 montre, également de manière schématique, certains postes particuliers 15 d'une installation de fabrication de barquettes, ceux-ci intervenant dans le formage d'un flan de carton encollé et dans le thermoformage du film plastique. Pour la fabrication d'une barquette bi-composants carton/plastique, le procédé selon l'invention (représenté de manière générale sur la figure 1) commence donc avec la fourniture d'un flan de carton 1 à plat (tel que représenté en élévation sur la figure 1A). 20 En pratique, ce flan de carton 1 est avantageusement délivré par un poste d'alimentation (par exemple du type magasin d'alimentation vertical ou horizontal, classique dans le domaine technique concerné. Le flan de carton 1 correspondant est convenablement découpé et rainé pour former, une fois mis en volume, l'enveloppe externe de la barquette. 25 Ce flan de carton 1 comporte, en l'occurrence, un panneau central rectangulaire 1 a dont les côtés sont prolongés des volets latéraux 1 b ; ces parties 1 a et 1 b sont destinées à former respectivement l'élément de fond et la ceinture de parois latérales de l'enveloppe externe (comme décrit plus en détail ci-après en relation avec la figure 1 D). Sur la figure 1, deux des volets latéraux 1 b en regard (en l'occurrence les volets latéraux 30 longitudinaux 1 b') sont eux-mêmes prolongés latéralement par deux pattes d'assemblage monoblocs 1ç ; comme développé ci-après, ces pattes d'assemblage 1c vont servir au maintien en volume de l'enveloppe externe en carton. La fabrication de la barquette se poursuit par l'opération d'encollage de l'une des faces du flan de carton 1 (comme représenté schématiquement sur la figure 1 B). 35 En pratique, dans l'installation de fabrication, la colle (par exemple de type acrylique, thermofusible, etc.) est appliquée au sein d'un poste d'encollage, par exemple par une technique de pulvérisation ou par un procédé de tamponnage (c'est-à-dire une dépose de colle par contact direct d'un tampon encolleur sur le flan 1). Cette colle est appliquée sur le flan de carton encore à plat ; et elle est répartie pour autoriser une séparation ultérieure des deux matériaux constitutifs de la barquette avec une force relativement réduite, et surtout avec une quantité réduite de matière arrachée à l'enveloppe externe carton lors de cette séparation (en vue de permettre un recyclage optimal des matériaux). A cet effet, la colle est appliquée sur le flan de carton 1, ici selon plusieurs zones de collage 2 en forme de lignes ou bandes discontinues ; ces zones de collage 2 peuvent 10 aussi se présenter sous toute autre forme adaptée, par exemple des lignes ou bandes continues, des points de colle, etc. Ces zones de collage 2 sont, de plus, appliquées ici seulement sur la face des volets latéraux 1 b qui est destinée à venir en contact du film plastique rapporté. La largeur des bandes de collage 2 est inférieure à celle des volets latéraux 1 b et s'étend sur une partie 15 de la longueur desdits volets latéraux 1 b ; les bandes de colle 2 sont en plus appliquées du côté de la bordure libre des volets latéraux 1 b, tout en préservant un espace entre lesdites bandes de colle 2 et ladite bordure libre. La colle est encore appliquée ici sur deux des volets latéraux 1 b (à savoir les deux volets latéraux transversaux 1 b") de sorte à former des zones de colle 3 contre lesquelles 20 vont venir se plaquer les pattes d'assemblage 1.Ç précitées (rabattues intérieurement). Ces zones de colle complémentaires 3 vont ainsi intervenir dans l'assemblage carton/carton, et permettre le maintien en volume de l'enveloppe externe cartonnée. De manière alternative ou complémentaire, les zones de colle complémentaires 3 pour l'assemblage carton/carton, peuvent être appliquées sur les pattes d'assemblage 25 l ç, cela sur leur face venant se plaquer contre les volets latéraux lb" adjacents. Egalement de manière complémentaire, des zones de colle 2 pour l'assemblage carton/plastique peuvent également être appliquées au niveau du panneau central la du flan de carton 1. L'opération suivante correspond à la mise en volume de ce flan de carton 1 30 encollé (comme représenté schématiquement selon une vue de côté et en coupe sur la figure 1C). En pratique, cette opération de mise en forme du flan de carton 1, est réalisée au moyen d'un conformateur dédié, comme décrit ci-après plus en détail en relation avec la figure 2. Cette étape consiste en particulier à relever les volets latéraux 1 b par rapport au panneau 35 central la ; en parallèle, les pattes d'assemblage 1c sont repliées intérieurement et plaquées contre la face interne des volets latéraux transversaux 1 b", de sorte à être maintenues ensemble par les zones de collage 3 prévues à cet effet. L'enveloppe externe 5 obtenue, représentée encore de côté et en coupe sur la figure ID, comprend un élément de fond 5a (correspondant au panneau central la du flan 1) prolongé par une ceinture de parois 5b', 5b" (obtenue par le positionnement convenable des volets latéraux 1 b', 1 b" du même flan 1). Les zones de colle 2, pour l'assemblage carton/plastique, se situent alors au niveau de la bordure libre de la ceinture de parois latérales 5b et forment ensemble une bande circonférentielle de colle située à proximité de cette bordure libre. Comme représenté sur la figure ID, le film plastique 6, destiné à constituer le doublage intérieur plastique étanche de la barquette, est alors thermoformé directement 10 dans l'enveloppe externe 5, cette dernière se trouvant dans un moule de thermoformage de forme adaptée. Cette conformation du film plastique 6 s'effectue, à titre d'exemple, au moyen d'une matrice de thermoformage 7 ; de manière alternative ou complémentaire, cette opération de thermoformage peut être réalisée par une technique d'aspiration appliquée au moyen 15 d'un vide d'air au niveau de la face inférieure du film plastique 6, ou par une technique de pression d'air au niveau de la face supérieure dudit film plastique 6. Lors de cette mise en volume, le film plastique 6 est appliqué et plaqué contre la face intérieure encollée de l'enveloppe externe 5. Toute la zone de colle 2, en forme de bande circonférentielle, participe alors à 20 l'assemblage carton/plastique (comme représenté schématiquement sur la figure 1 E). En outre, la force de plaquage du film plastique 6 contre l'enveloppe externe 5 optimise et finalise l'assemblage des pattes 1c avec les volets latéraux 1b" associés (par l'intermédiaire des zones de collage 3). Les barquettes 10 obtenues (figure 1E), formées chacune par l'association de 25 l'enveloppe externe 5 avec le film plastique 6, sont ensuite stockées par empilement. Elles sont prêtes à être remplies avec une denrée alimentaire avant d'être obturées hermétiquement par la dépose d'un opercule. Le volume de conditionnement étanche est alors défini par le film plastique 6 et l'opercule rapporté ; en fonction de la denrée alimentaire conditionnée, ce volume de 30 conditionnement est soit rempli d'une atmosphère protectrice (azote, oxygène, etc.), soit rempli d'air environnant, soit mis sous vide d'air total ou partiel. Selon une forme de réalisation alternative, le flan de carton employé pour la fabrication de la barquette peut être dépourvu de pattes d'assemblage 1c. Dans ce cas, les volets latéraux 1 b de ce flan 1 sont maintenus en volume du simple fait 35 de leur fixation par collage sur le film plastique 6 convenablement conformé. Selon encore une variante de réalisation, le film plastique intérieur peut être conformé avant sa mise en place dans l'enveloppe externe encollée 5. De manière générale, le procédé conforme à l'invention, décrit ci-dessus en relation avec la figure 1, est avantageusement mis en oeuvre intégralement au sein d'une même installation/chaîne de fabrication. L'homme du métier est apte à industrialiser ce procédé de fabrication de barquettes (mécanisation, automatisation, etc.), cela par assemblage convenable des différents appareillages et dispositifs à sa disposition. La figure 2 représente, schématiquement et de manière fonctionnelle, certains postes particuliers de cette installation conforme à l'invention, à savoir ceux pour la mise en forme de l'enveloppe externe carton et pour la conformation du film plastique. En l'occurrence, le conformateur 11 du poste de mise en forme, est avantageusement positionné au-dessus et dans le prolongement du moule de thermoformage 12. Ce conformateur 11 consiste par exemple en un organe en forme de cadre (ici simplement schématisé), convenablement structuré pour provoquer la mise en forme du flan de carton 1, par simple passage au travers de son logement central. Ainsi, en pratique, le flan de carton encollé 1 est introduit, selon un mouvement vertical rectiligne, au travers du conformateur 11 pour assurer sa mise en forme (figures 2A et 2B). Cette manoeuvre verticale se poursuit jusqu'au positionnement correct de l'enveloppe externe 5 obtenue dans le moule de thermoformage 12, qui permet son maintien en forme dans l'attente du film plastique rapporté (figure 2C). Le film plastique 6 est ensuite positionné au-dessus de l'enveloppe externe 5, puis thermoformé directement dans cette dernière (par exemple au moyen d'une matrice de thermoformage 7, comme décrit ci-dessus en relation avec la figure 1 D). Cette structure particulière d'installation a l'intérêt d'assurer, en une seule étape, la mise en forme de l'enveloppe externe et son positionnement dans le moule de thermoformage. De manière générale, le procédé de fabrication selon l'invention a l'intérêt de faciliter l'opération d'encollage de l'enveloppe externe, cette opération étant mise en oeuvre sur un flan de carton encore à plat. De même, le transport et la manipulation des flans de carton à plat s'avèrent plus aisés et moins couteux que ceux d'enveloppes en volume. REVENDICATIONS- 1.- Procédé de fabrication d'une barquette (10) formée d'un élément de fond bordé par une ceinture de parois latérales, constituée d'une enveloppe externe (5) réalisée en carton, doublée intérieurement d'un film plastique étanche (6), ledit film plastique (6) étant solidarisé avec ladite enveloppe externe (5) par une ou plusieurs zones encollées (2) pour constituer la ou les zones d'assemblage entre les deux matériaux (5, 6) constitutifs de ladite barquette (10), caractérisé en ce que ledit procédé de fabrication comprend successivement : - une opération d'encollage de l'une au moins des faces d'un flan de carton (1) destiné à constituer ladite enveloppe externe (5), certaines au moins desdites zones encollées (2) dudit flan de carton étant destinées à constituer ladite ou lesdites zones d'assemblage carton/plastique, - une opération de mise en volume dudit flan de carton encollé (1), pour obtenir ladite enveloppe externe (5), et - une opération de mise en place dudit film plastique étanche (6) contre la face encollée de ladite enveloppe externe (5), pour constituer ladite barquette (10). 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flan de carton (1) comporte un panneau central (la) prolongé par des volets latéraux (1 b), destinés à former respectivement l'élément de fond (5a) et la ceinture de parois latérales (5b) de l'enveloppe externe (5), et en ce que l'opération d'encollage consiste à appliquer la colle sur la face des volets latéraux (1b) dudit flan de carton (1) destinée à venir en contact du film étanche (6). 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'opération d'encollage consiste à appliquer la colle sur une zone (2) en forme de bande dont la largeur est inférieure à celle desdits volets latéraux (1 b), s'étendant sur au moins une partie de la longueur desdits volets latéraux (lb). 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bande de colle (2) est appliquée du côté de la bordure libre des volets latéraux (1 b). 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les volets latéraux (1 b) du flan de carton (1) comportent des pattes d'assemblage (1c) pour le maintien en volume de la ceinture latérale (5b), et en ce que l'opération d'encollage consiste également à appliquer convenablement de la colle sur lesdites pattes d'assemblage (1c) ou lesdits volets latéraux (1 b) pour constituer des zones d'assemblage carton/carton (3) utiles lors de l'opération de mise en volume ultérieure. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'opération de mise en place du film plastique étanche (6) consiste à thermoformer directement ledit film plastique étanche dans l'enveloppe externe (5) mise en volume. 7.- Installation pour la mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'une barquette selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, laquelle installation comprend au moins la succession suivante de postes : - un poste d'alimentation en flans de carton, - un poste comportant des moyens pour l'encollage de la face interne d'un flan de carton (1), avant sa mise en volume, pour constituer une ou des zones d'assemblage carton/plastique (2), et éventuellement une ou des zones d'assemblage carton/carton (3), - un poste comportant des moyens (11) pour la mise en volume du flan de carton encollé (1), de manière à obtenir l'enveloppe externe (5), et - un poste comportant des moyens (7, 12) pour la mise en place d'un film plastique (6) contre la face interne encollée de l'enveloppe externe (5). 8.- Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un conformateur (11), partie du poste de mise en volume du flan de carton (1), agencé au-dessus d'un moule de thermoformage (12) partie du poste de mise en place du film plastique (6).