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Nouvel emballage pour produits liquides ou pulvérulents.
La présente invention concerne un emballage pour produits liquides ou pulvérulents convenant notamment pour des produits alimentaires et des produits chimiques.
Le conditionnement et le transport de produits susceptibles de s'écouler (en particulier les produits liquides) ont constitué de tous temps un problème délicat.
Bien que le transport de produits pulvérulents puisse être effectué suivant d'autres modalités, l'invention apporte une alternative avantageuse.
Les récipients métalliques et les récipients en verre sont nettement moins utilisés que par le passé : ils sont généralement lourds, permettent peu de variations de forme et sont relativement coûteux. Les récipients en verre sont, en outre, cassables, ce qui est un inconvénient majeur ; les récipients métalliques sont, eux, facilement déformés de manière irréversible en cas de chute.
Aussi, depuis quelques dizaines d'années, l'utilisation de récipients divers en matière plastique s'est largement répandue pour le conditionnement, entre autres, de produits liquides alimentaires ou d'usage dans l'industrie ou la vie quotidienne.
On a donc remplacé progressivement toutes sortes de récipients anciennement fabriqués en verre ou en métal par des récipients en matière plastique destinés aux mêmes types d'utilisation, ces nouveaux récipients permettant une manutention et une manipulation plus aisées, notamment en raison de-la diminution des risques de bris ou de déformations dommageables.
Un certain nombre de problèmes spécifiques à l'utilisation des matières plastiques pour emballer des produits liquides sont apparus au fil du temps, dont certains subsistent aujourd'hui encore, et auxquels la présente invention tente de remédier.
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Pour des raisons d'économie, il est souhaitable que les récipients en matière plastique soient aussi légers que possible. Dans cette optique, et en partant de formes copiées des emballages en verre ou en métal, les emballages en matière plastique ont progressivement évolué vers des formes mieux adaptées aux caractéristiques du matériau, ces formes permettant d'optimaliser la résistance à la compression verticale, la limite étant donnée par une déformation non visible et non permanente de l'emballage.
La plupart des formes mises au point qui présentent à la fois une bonne résistance à la compression verticale et un poids léger ont cependant un inconvénient majeur : le rapport entre le volume occupé par le gabarit de l'emballage et le volume de produit liquide conditionné est élevé et n'atteint en tous cas jamais la valeur optimale de 1. Dans les flacons en forme de goutte d'eau, par exemple, ce rapport est généralement de l'ordre de 1, 5 à 2,2. La perte de volume est donc énorme et augmente considérablement les coûts d'emballage, de manutention, de stockage et de distribution.
Du fait même de leur rigidité, la plupart des récipients en matière plastique occupent également une place considérable dans le volume des déchets ménagers ou de l'industrie. On comprend aisément qu'il est souhaitable que ce volume soit réduit autant que possible.
Par ailleurs, les emballages de forme parallélépipédique sont utilisés quotidiennement depuis des temps très reculés pour le conditionnement de matières
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solides. Les boîtes en carton ; légères et résistantes, sont 1 particulièrement appréciées : elles permettent une bonne exploitation de l'espace, sont faciles à empiler et à palettiser, et leur volume peut être réduit après usage.
Il est également connu d'utiliser des boites en carton pour le conditionnement de produits liquides, pour autant qu'elles soient imperméabilisées au moyen de matières plastiques.
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Ainsi, on connaît des boîtes en carton plastifié du type brique à lait, qui comportent une faible quantité de matière plastique et occupent un volume réduit dans les ordures après usage, pour peu que l'on veille à les aplatir.
Ces boîtes sont fabriquées sur des machines spécialement destinées à cet usage, à partir d'une feuille de carton. Au moins une couche de polyéthylène, et éventuellement une couche d'un autre matériau tel que l'aluminium sont rendues solidaires de la feuille de carton par contre-collage ou d'autres moyens. Il en résulte un inconvénient particulièrement gênant sur le plan écologique : les matériaux qui constituent la couche composite unique de l'emballage sont indissociables et ne peuvent donc être séparés par des moyens simples. Ils ne pourront donc ni être détruits sélectivement par incinération ni être récupérés à des fins de recyclage. Le carton lui-même, étant plastifié, est rendu imputrescible.
Le mode d'ouverture des boites du type brique à lait est le suivant : l'utilisateur doit relever une partie pliée sur le dessus de la boite et rabattue sur les côtés et en découper un coin. Pour peu que la coupure ne soit pas correctement effectuée, ce qui arrive fréquemment, il se produit un débordement du lait dès que l'utilisateur prend la brique en main pour en verser le contenu. Après l'ouverture, il n'est pas prévu de pouvoir refermer ce type d'emballage.
Pour le conditionnement de lessives liquides, on a développé récemment des emballages formés d'une combinaison de carton et de feuilles de matières plastiques pouvant, dans certains cas, être refermés après chaque prélèvement de produit.
On a commercialisé, notamment, des emballages du genre brique à lait décrit ci-dessus, dont le mode d'ouverture est différent : au centre de la paroi supérieure de la boîte, est collé un goulot verseur consistant en une pièce injectée en polyéthylène. Le consommateur doit, lors
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de la première utilisation, percer lui-même un trou dans la paroi de l'emballage, à travers le goulot, créant ainsi des lèvres dirigées vers l'intérieur de la boîte, qui empêchent la vidange totale de celle-ci. Comme le goulot est appliqué sur la partie externe de la pellicule composite qui constitue la paroi de l'emballage, il est susceptible de s'en détacher en cas de choc ou de manipulation brutale. Comme dans les briques à lait, tout recyclage de matière plastique ou de carton est impossible.
En outre, l'empilement et la palettisation sont difficiles à cause de la proéminence du goulot verseur.
Un autre type d'emballage connu sur le marché et prévu pour des lessives liquides permet un versage plus facile du produit. Il s'agit d'un emballage constitué d'une feuille en carton à laquelle on donne la forme d'une boîte, dans laquelle une feuille de matière plastique soudée en forme de sac est collée en de nombreux endroits. La paroi supérieure de cet emballage est trouée dès la fabrication d'une manière décentrée. Un goulot solidaire du carton et de la feuille de matière plastique est mis en place à l'endroit du trou prévu sur le dessus de la boîte.
L'ouverture, la fermeture et le versage du produit sont relativement faciles. On constate néanmoins dans la pratique qu'à cause notamment de la forme parallélipipédique de la boîte, il est également pratiquement impossible de la vider.
Ici encore, les composants (carton et matière plastique) sont très difficilement dissociables, ce qui n'est pas souhaitable d'un point de vue écologique. De plus, ce type d'emballage requiert'-l'utilisation d'une quantité importante de colle. Les problèmes d'empilement et de palettisation ne sont pas non plus résolus.
Il existe un modèle particulier de ce type d'emballage, dans le couvercle duquel on a prévu une large ouverture. Le goulot, qui est alors solidaire uniquement de la feuille de matière plastique peut s'enfoncer dans la boite par cette ouverture. A partir de ce moment, il arrive
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fréquement qu'il s'oriente en oblique et disparaisse dans la boite, où il est alors malaisé de le récupérer. L'orientation du jet de produit n'est pas non plus garantie lors du versage.
Il existe aussi un autre modèle particulier de ce type d'emballage où le goulot est situé dans un"coin coupé" de la boite en carton. Dans ce cas, la résistance de l'emballage à la compression verticale s'en trouve amoindrie. Dans les quatre dernières versions mentionnées ci-dessus, les emballages ne sont pas conçus pour être remplis par le goulot. Ils doivent être fabriqués et remplis par des machines complexes et coûteuses, qui forment le carton, y appliquent la matière plastique et procèdent immédiatement au remplissage. Ceci signifie dans chaque cas que le fabricant du produit conditionné devra acheminer sa marchandise en vrac jusque dans les locaux où les emballages sont fabriqués ou investir dans des machines de fabrication d'emballage, ce qui entraîne des frais supplémentaires.
L'invention a pour but de procurer un emballage pour produits liquides ou pulvérulents qui puisse, au gré des besoins, être traité comme un flacon ou comme une boîte.
Cet emballage pourra être fabriqué par des machines traditionnelles et rempli sur des lignes de remplissage traditionnellement utilisées pour le remplissage de flacons. Il permettra un versage aisé du produit et une bonne orientation du jet, comme le ferait un simple flacon.
Il pourra par ailleurs, pendant la manutention, le transport et le stockage, être empilé sur d'autres emballages et palettisé comme une simple boite.
L'invention a pour objet un emballage pour produits liquides ou pulvérulents, qui consiste en un ensemble composé d'une boîte en carton et d'un flacon en matière plastique contenu dans cette boîte sans y être attaché, c'est-à-dire sans y être ni collé ni soudé, en sorte que le flacon peut être séparé de la boite très aisément et sans aucun arrachement après que cette boite a
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été ouverte. La boite en question comporte classiquement un fond, des parois latérales et un couvercle. Une ouverture est ménagée dans ce dernier. Le flacon comporte un fond, un corps, des épaules, un col et un goulot fileté, sur lequel est adapté un bouchon fileté.
Les dimensions relatives du flacon et de la boîte sont telles que le flacon peut être placé soit dans une position dans laquelle son fond repose sur celui de la boîte et son goulot est entièrement escamoté dans la boîte, soit dans une autre position dans laquelle son fond est maintenu à distance du fond de la boîte, son col étant alors engagé dans l'ouverture du couvercle. Le flacon peut être déplacé verticalement d'une position à l'autre et vice versa. Le col est muni de moyens qui, lorsqu'il est engagé dans l'ouverture, peuvent coopérer avec le couvercle pour assurer le maintien du goulot hors de la boîte et la suspension du flacon dans celle-ci.
Ces moyens réalisent ainsi un état de retenue temporaire du flacon en hauteur qui peut cesser grâce à la déformation temporaire du carton du couvercle lorsqu'une force totale, supérieure à celle qu'exerce le poids du flacon et du produit qu'il peut contenir, est exercée verticalement vers le bas sur le goulot.
Le corps du flacon peut avoir une souplesse et des dimensions en largeur telles qu'il épouse sensiblement les parois latérales de la boite.
Les moyens qui peuvent coopérer avec le couvercle de la boite pour assurer le maintien du goulot en dehors de la boîte et la suspension du flacon dans la boîte lorsque le col est engagé dans l'ouverture peuvent consister en un collet qui surmonte la partie inférieure du col.
L'emballage de l'invention peut donc adopter une "position boite"dans laquelle le goulot est escamoté et une "position flacon"dans laquelle il est au contraire proéminent.
D'une manière avantageuse, le col du flacon peut aussi être muni, à sa partie inférieure, de moyens qui
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coopèrent avec le couvercle pour assurer le blocage en rotation du col (et donc de tout le flacon) lorsque ledit col est engagé dans l'ouverture du couvercle. La partie inférieure du col et les bords de l'ouverture peuvent être crantés. Ils peuvent aussi avoir une forme qui ne soit pas circulaire, par exemple une forme ovale, elliptique ou polygonale. On utilisera avec succès des formes hexagonales, octogonales, carrées ou même triangulaires.
Lorsque le goulot est escamoté à l'intérieur de la boite, il est avantageux que le bouchon n'y rentre pas entièrement. A cette fin, le bouchon fileté sera avantageusement muni d'un organe d'arrêt, qui peut consister de manière simple en un épaulement situé près du sommet du bouchon.
De préférence, celui-ci sera muni d'un organe de retenue qui, lorsque le goulot est escamoté à l'intérieur de la boîte, coopère avec le dessous du couvercle et empêche la sortie involontaire de ce goulot hors de la boîte, par exemple, suite à des chocs qui peuvent se produire pendant la manutention ou le transport. Il peut s'agir d'ergots ou encore d'une collerette.
Lorsque le goulot est escamoté à l'intérieur de la boîte et que l'on souhaite l'en faire sortir, par exemple pour verser le produit, l'opération sera facilitée par la présence, sur le bouchon fileté, d'au moins une anse destinée à favoriser la traction du goulot hors de la boîte.
De préférence, le corps du flacon de l'emballage selon la présente invention est garni, sur au moins une partie de sa hauteur et au moins une partie de sa périphérie, de moyens de rigidification, par exemple des cannelures et des nervures qui peuvent être disposées soit dans le sens axial, soit dans le sens radial, ou par une combinaison des deux.
Le flacon peut avoir en substance une forme circulaire, ou bien une forme rectangulaire à coins arrondis de toute autre forme souhaitée. La boite peut être, quant
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à elle, cylindrique ou prismatique.
Une matière particulièrement intéressante pour la fabrication du flacon est le polyéthylène, mais on peut également utiliser le poly (téréphtalate d'éthylène), le polypropylène ou d'autres matières plastiques recyclables ou incinérables sans dégagement de gaz nocifs. L'utilisation du polyéthylène est avantageuse à plus d'un titre car il est particulièrement bien recyclable.
Le flacon des emballages de l'invention peut ne pas être autoportant, sa stabilité étant assurée par la boite elle-même.
L'emballage de l'invention n'est pas plus lourd qu'un flacon traditionnel de même contenance et, dans certaines formes d'exécution, permet d'utiliser jusqu'à trois fois moins de matière plastique. Lors du versage du produit, l'écoulement de celui-ci se fait de manière continue sans provoquer de remontée de bulles d'air dans le flacon, ce qui permet une bonne précision de l'orientation du jet.
Du fait que la présentation extérieure de l'emballage de l'invention est assurée par la boite en carton, on peut utiliser pour la fabrication du flacon léger, des déchets de matière plastique provenant du processus de fabrication d'emballages conventionnels. On peut ainsi fabriquer un flacon monocouche entièrement en matière plastique récupérée. Sa légèreté, sa consistance et sa fonctionnalité seront identiques à celles d'un flacon fabriqué à partir de matière vierge. Seul son aspect sera modifié, par exemple dans le-cas où la matière plastique récupérée provient de déchets d'impression sérigraphique, ce qui apporte une modification de la couleur du flacon.
D'autre part, la technique de coextrusion permet aujourd'hui de produire des flacons multicouches, dans le but de recycler la matière plastique contaminée par des produits et provenant de la poubelle du consommateur. Pour que ce recyclage puisse se faire, il est indispensable
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d'éviter que la matière ayant été contaminée et n'offrant plus les garanties de pureté couramment demandées à tous les emballages soit séparée du contenu par une couche de matière plastique vierge destinée à éviter le contact entre la matière recyclée et contaminée et le contenu de l'emballage.
La couleur de la matière recyclée, tendant aux gris les plus variés, impose aux flacons traditionnels également une couche de matière plastique extérieure dite de présentation lorsque la couleur demandée pour le flacon est incompatible avec le gris.
Une troisième couche de matière, prise en sandwich entre les deux premières, permettra l'incorporation de déchets provenant de la fabrication même des emballages (déchets pouvant représenter 50% du poids net d'un flacon à poignée par exemple) et l'utilisation de matière réellement recyclée, c'est-à-dire contaminée et provenant des immondices (recyclage"post-consumer").
L'invention permet d'augmenter la part de matière recyclée par la suppression de la couche de présentation, qui devient inutile étant donné que c'est la boîte en carton qui fournit son bel aspect à l'emballage.
On tente actuellement de développer des emballages en matières plastiques dégradables. Une des difficultés à laquelle de tels projets se heurtent se trouve dans la détermination de la durée de vie de la matière avant que la dégradation ne commence.
Dans les emballages de l'invention, le flacon est protégé de la lumière par la boîte en carton jusqu'à ce que le produit ait été utilisé. Il permet donc l'utilisation de matières plastiques très rapidement dégradables sous l'effet de la lumière, c'est-à-dire d'un rayonnement UV. La dégradation de la matière plastique commence dès l'exposition du flacon à la lumière, c'est-à-dire dès qu'il est séparé de la boîte, soit par une volonté humaine, soit par la décomposition naturelle du carton.
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D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description faite ci-après d'une forme d'exécution préférée, référence étant faite aux dessins annexés, dans lesquels : la Fig. 1 est une vue, partiellement en coupe, d'un emballage pour produits liquides ou pulvérulents suivant l'invention, dont le goulot est en position proéminente ("position flacon") ; la Fig. 2 est une autre vue, partiellement en coupe, du même emballage, dont le goulot est en position escamotée ("position boîte") ; la Fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la Fig. 1, et la Fig. 4 est une vue en perspective d'un flacon extrait, après usage, d'un emballage selon l'invention, et réduit à un faible volume.
Les Fig. 1 à 3 montrent un emballage pour produits liquides ou pulvérulents suivant l'invention, désigné sous la référence générale 1.
Cet emballage 1 est constitué d'une boite en carton 2 de section rectangulaire et d'un flacon 3. Pour la facilité, on a représente le flacon 3 en élévation et la boîte 2 en coupe sur les Fig. 1 et 2.
La boîte 2 comporte classiquement un fond 4, quatre parois latérales 5 et un couvercle 6. Dans ce dernier est ménagée une ouverture hexagonale 7.
Le flacon 3 est fabriqué en polyéthylène et est extrêmement léger ; il comporte un fond 8, un corps 9 de section en substance rectangulaire à coins arrondis, et des épaules 10 s'étendant depuis l'extrémité supérieure du corps 9 jusqu'à une surface il qui constitue la limite entre les épaules 10 et le col 12. Celui-ci s'étend en hauteur jusqu'au début du filetage (représenté en pointillé à la Fig. 1) du goulot fileté 13 sur lequel est vissé un bouchon fileté 14. Ce bouchon 14 permet d'ouvrir et de refermer l'emballage 1 autant de fois qu'on le souhaite.
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Comme on le voit à la Fig. 4, lorsque le flacon 3 est vide, il peut aisément être séparé de la boîte 2, à laquelle il n'est attaché ni par collage ni par soudage ni d'aucune autre manière. Il peut alors être roulé à la main à la manière d'un tube de dentifrice, ce qui permet qu'il occupe dans les déchets un volume très réduit.
Ceci permet également de récupérer jusqu'à la dernière goutte du produit, ce qui évite les gaspillages et le mélange de résidus du produit aux ordures. La boite 2, quant à elle, peut être aplatie comme toute boite en carton.
On comprendra que les emballages de l'invention, qui permettent une séparation totale des composants carton et matière plastique sont particulièrement intéressants sur le plan écologique : ces composants peuvent être triés, collectés sélectivement et recyclés.
Le col 12 est divisé en trois éléments distincts le long de sa hauteur : la partie inférieure 15, le collet 16 et la partie supérieure 17.
On voit clairement sur les Fig. 1 et 2 que le flacon 3 peut occuper, par rapport à la boite 2, deux positions différentes. Il peut passer de l'une à l'autre grâce à un effort de pression ou de traction exercé sur le goulot 13.
La Fig. 1 montre l'emballage 1 dans sa position prévue pour le remplissage ou le versage du produit. Il peut en effet être traité alors comme un simple flacon et notamment être rempli sur des lignes de remplissage traditionnelles pour flacons. Le produit s'écoule lors du versage selon un jet bien orienté.
La partie inférieure 15 du col 12 est engagée dans l'ouverture 7 du couvercle 6, où elle est calée en rotation, grâce à sa forme hexagonale et à la forme hexagonale de cette ouverture 7.
Le collet 16, qui surmonte la partie inférieure 15, prend appui sur le couvercle 6. Le goulot 13 est maintenu dans une position proéminente. Le fond 8 du flacon
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3 est maintenu à distance du fond 4 de la boite 2, ce qui revient à dire que le flacon 3 est suspendu dans la boîte 2 grâce à la coopération du collet 16 et du couvercle 6.
Il est évident que la résistance du carton qui constitue le couvercle 6 est suffisante pour supporter sans déformation le poids du flacon 3, même lorsque celui-ci est entièrement rempli de produit liquide ou pulvérulent. Le couvercle 6 est néanmoins susceptible de se déformer temporairement en s'infléchissant vers le bas lorsqu'on exerce vers le bas sur le goulot 13 une pression verticale.
Le collet 16 passe alors sous le couvercle 6, et le flacon 3 descend progressivement dans la boite 2 jusqu'à ce que son fond 8 repose sur le fond 4 de la boite 2 et que son goulot 13 soit entièrement escamoté dans cette boite 2, comme illustré à la Fig. 2. Cette position est particulièrement avantageuse pour le transport et le stockage de l'emballage 1, qui peut alors être gerbé sans inconvénient, chargé sur des palettes et être traité pendant la manipulation et la manutention comme une boîte ordinaire.
Le bouchon 14 représenté sur les Fig. 1 et 2 est particulièrement bien adapté à l'emballage 1. A sa partie supérieure, il est muni d'un épaulement 18, qui s'appuie sur le couvercle 6 lorsque le goulot 13 est rentré dans la boîte 2 et sert dès lors d'organe d'arrêt. Deux anses 19 peuvent être relevées à sa partie supérieure de manière à faciliter la traction manuelle du goulot 13 hors de la boite 2, par exemple lorsque après le transport, on souhaite verser le produit.
Le bouchon 14 est muni d'ergots 20 qui servent à prévenir une sortie involontaire du goulot 13 hors de la boite 2 pendant le transport, en coopérant avec le dessous du couvercle 6. Lors de l'enfoncement du goulot 13, les ergots 20 pénètrent sous le couvercle 6 grâce à une déformation temporaire de celui-ci. L'ouverture 7 du couvercle 6 sert de guide à la partie inférieure 15 et à la partie supérieure 17 du col 12, même si la pression exercée
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sur le bouchon 14 n'est pas parfaitement verticale. Cette caractéristique et l'existence de l'épaulement 18 et des anses 19 qui sont rabattables assurent une surface pratiquement plane au couvercle 6 de la boite 2 lorsque l'emballage 1 est dans sa "position boîte" illustrée à la Fig. 2.
Bien entendu, lorsqu'on exerce sur les anses 19 du bouchon 14 la traction nécessaire pour ressortir le goulot 13 de la boîte 2 et ramener le collet 16 au-dessus du couvercle 6, les ergots 20 et le collet 16 franchissent ce couvercle 6 en le déformant temporairement par fléchissement vers le haut.
La Fig. 3 montre que, dans cette forme d'exécution préférée, le flacon 3 épouse sensiblement les parois latérales 5 de la boite 2. Son corps 9 présente une forme ondulée, formant ainsi une succession de cannelures 21 et de nervures 22 disposées dans le sens axial (vertical).
Comme les parois du flacon 3 sont très minces, et particulièrement lorsque l'emballage 1 est rempli de produit liquide, il peut se produire à la longue un gonflement des parois latérales 5 de la boîte 2, principalement dans le tiers inférieur de l'emballage 1, où s'exerce la plus forte pression. Pour pallier cet inconvénient, le corps 9 du flacon 3 présente, dans la zone correspondante, une section légèrement plus petite que dans les autres parties, de manière à contrecarrer l'apparition d'un tel gonflement. Cette caractéristique n'est bien sûr pas apparente lorsque le flacon 3 est rempli.
La forme d'exécution décrite en se référant aux figures présente de nombreux avantages qui ont été énumérés ci-dessus, et parmi ceux-ci, la légèreté.
Pour le transport de certains produits, et notamment de produits chimiques tels que par exemple l'eau de Javel ou le white spirit, on préférera cependant une autre forme d'exécution de l'emballage selon l'invention
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dans laquelle le flacon est fabriqué dans une matière plastique qui lui permet de conserver en lui-même une bonne rigidité. Il ne sera alors pas indispensable que le corps de ce flacon épouse parfaitement les parois de la boîte, car la résistance à la compression verticale est dans ce cas améliorée par la rigidité accrue du flacon.
De nombreuses autres variantes peuvent être apportées aux emballages décrits ci-dessus sans pour autant sortir du cadre de l'invention.
C'est ainsi que des flacons, en substance de forme cylindrique, pourront s'adapter aussi bien à des boîtes de section carrée, hexagonale ou octogonale, par exemple, qu'à des boîtes cylindriques elles-mêmes.
On peut fabriquer des flacons dont le corps est garni de cannelures horizontales, ou d'une combinaison de cannelures horizontales et verticales, ou encore des flacons rigidifiés grâce à des motifs en relief en forme de losange, ou même des flacons lisses.
Les formes du col du flacon et de l'ouverture ménagée dans le couvercle de la boite pourront être choisies au gré des besoins, et indépendamment de la forme choisie pour la boite et le flacon de l'emballage.
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New packaging for liquid or powdery products.
The present invention relates to a packaging for liquid or pulverulent products suitable in particular for food products and chemicals.
The packaging and transport of products liable to flow (in particular liquid products) has always been a delicate problem.
Although the transport of powdered products can be carried out in other ways, the invention provides an advantageous alternative.
Metal and glass containers are much less used than in the past: they are generally heavy, allow little variation in shape and are relatively expensive. Glass containers are also breakable, which is a major drawback; metal containers are easily deformed irreversibly in the event of a fall.
Also, for several decades, the use of various plastic containers has become widespread for the packaging, among other things, of liquid food products or products used in industry or everyday life.
We therefore gradually replaced all kinds of containers formerly made of glass or metal by plastic containers intended for the same types of use, these new containers allowing easier handling and manipulation, in particular because of the decrease in risk of damaging breakage or deformation.
A number of problems specific to the use of plastics for packaging liquid products have arisen over time, some of which still exist today, and which the present invention attempts to remedy.
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For reasons of economy, it is desirable that the plastic containers be as light as possible. With this in mind, and starting from forms copied from glass or metal packaging, plastic packaging has gradually evolved into forms better suited to the characteristics of the material, these forms making it possible to optimize the resistance to vertical compression, the limit given by an invisible and non-permanent deformation of the packaging.
Most of the developed forms which have both good resistance to vertical compression and light weight, however, have a major drawback: the ratio between the volume occupied by the size of the packaging and the volume of liquid product packaged is high and in any case never reaches the optimum value of 1. In drop-shaped bottles, for example, this ratio is generally of the order of 1.5 to 2.2. The loss of volume is therefore enormous and considerably increases the costs of packaging, handling, storage and distribution.
Because of their rigidity, most plastic containers also occupy a considerable place in the volume of household or industrial waste. It is easily understood that it is desirable that this volume be reduced as much as possible.
In addition, parallelepipedic packaging has been used daily since very early times for the packaging of materials
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solid. Cardboard boxes; light and resistant, 1 are particularly appreciated: they allow good use of space, are easy to stack and palletize, and their volume can be reduced after use.
It is also known to use cardboard boxes for packaging liquid products, provided that they are waterproofed by means of plastics.
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Thus, plasticized cardboard boxes of the milk brick type are known, which contain a small amount of plastic material and occupy a reduced volume in the garbage after use, provided that care is taken to flatten them.
These boxes are made on machines specially designed for this use, from a sheet of cardboard. At least one layer of polyethylene, and possibly a layer of another material such as aluminum are made integral with the cardboard sheet by lamination or other means. This results in a particularly inconvenient ecological drawback: the materials which constitute the single composite layer of the packaging are inseparable and therefore cannot be separated by simple means. They can therefore neither be selectively destroyed by incineration nor be recovered for recycling purposes. The cardboard itself, being plasticized, is made rot-proof.
The method of opening milk carton boxes is as follows: the user must raise a folded part on top of the box and folded over the sides and cut a corner. As long as the cut is not correctly carried out, which frequently happens, there is an overflow of milk as soon as the user takes the brick in hand to pour the contents. After opening, there are no plans to be able to close this type of packaging.
For the packaging of liquid detergents, packaging has recently been developed which consists of a combination of cardboard and plastic sheets which can, in certain cases, be closed after each withdrawal of product.
We have marketed, in particular, packaging of the milk brick type described above, the opening mode of which is different: in the center of the upper wall of the box is stuck a spout consisting of an injected piece of polyethylene. The consumer must
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of the first use, drill a hole itself in the wall of the packaging, through the neck, thus creating lips directed towards the inside of the box, which prevent the total emptying of the latter. As the neck is applied to the external part of the composite film which constitutes the wall of the packaging, it is liable to detach from it in the event of impact or rough handling. As in milk cartons, any recycling of plastic or cardboard is impossible.
In addition, stacking and palletizing are difficult due to the prominence of the spout.
Another type of packaging known on the market and intended for liquid detergents allows easier pouring of the product. It is a package consisting of a cardboard sheet which is given the shape of a box, in which a sheet of plastic material welded in the form of a bag is glued in many places. The upper wall of this package is perforated from the manufacturing in an off-center manner. A neck secured to the cardboard and the plastic sheet is placed at the location of the hole provided on the top of the box.
The opening, closing and pouring of the product are relatively easy. It is nevertheless observed in practice that, in particular because of the parallelepiped shape of the box, it is also practically impossible to empty it.
Here again, the components (cardboard and plastic) are very difficult to separate, which is undesirable from an ecological point of view. In addition, this type of packaging requires the use of a large amount of glue. The stacking and palletizing problems are also not resolved.
There is a particular model of this type of packaging, in the lid of which a large opening has been provided. The neck, which is then secured only to the plastic sheet can sink into the box through this opening. From that moment, he arrives
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Frequently it turns obliquely and disappears in the box, where it is then difficult to recover it. The orientation of the product jet is also not guaranteed during pouring.
There is also another particular model of this type of packaging where the neck is located in a "cut corner" of the cardboard box. In this case, the resistance of the packaging to vertical compression is reduced. In the last four versions mentioned above, the packaging is not designed to be filled by the neck. They must be manufactured and filled by complex and costly machines, which form the cardboard, apply the plastic material to it and immediately fill it. This means in each case that the manufacturer of the packaged product will have to transport his goods in bulk to the premises where the packaging is produced or invest in packaging manufacturing machines, which entails additional costs.
The object of the invention is to provide a packaging for liquid or pulverulent products which can, if necessary, be treated as a bottle or as a box.
This packaging can be manufactured by traditional machines and filled on filling lines traditionally used for filling bottles. It will allow easy pouring of the product and good orientation of the jet, as a simple bottle would do.
It can also, during handling, transport and storage, be stacked on other packaging and palletized as a simple box.
The subject of the invention is a packaging for liquid or pulverulent products, which consists of an assembly consisting of a cardboard box and a plastic bottle contained in this box without being attached to it, that is to say without being glued or welded to it, so that the bottle can be separated from the box very easily and without any tearing off after this box has
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been open. The box in question conventionally comprises a bottom, side walls and a cover. An opening is made in the latter. The bottle has a bottom, a body, shoulders, a neck and a threaded neck, on which a threaded cap is fitted.
The relative dimensions of the bottle and the box are such that the bottle can be placed either in a position in which its bottom rests on that of the box and its neck is fully retracted in the box, or in another position in which its bottom is kept at a distance from the bottom of the box, its neck then being engaged in the opening of the cover. The bottle can be moved vertically from one position to another and vice versa. The neck is provided with means which, when it is engaged in the opening, can cooperate with the cover to ensure the maintenance of the neck outside the box and the suspension of the bottle therein.
These means thus achieve a temporary state of retention of the bottle in height which can cease thanks to the temporary deformation of the cardboard of the cover when a total force, greater than that exerted by the weight of the bottle and of the product which it can contain, is exerted vertically downwards on the neck.
The body of the bottle can have flexibility and width dimensions such that it substantially matches the side walls of the box.
The means which can cooperate with the cover of the box to ensure the maintenance of the neck outside the box and the suspension of the bottle in the box when the neck is engaged in the opening may consist of a collar which surmounts the lower part of the collar.
The packaging of the invention can therefore adopt a "box position" in which the neck is retracted and a "bottle position" in which it is, on the contrary, prominent.
Advantageously, the neck of the bottle can also be provided, at its lower part, with means which
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cooperate with the cover to ensure the rotational locking of the neck (and therefore of the entire bottle) when said neck is engaged in the opening of the cover. The lower part of the neck and the edges of the opening can be notched. They can also have a shape which is not circular, for example an oval, elliptical or polygonal shape. We will successfully use hexagonal, octagonal, square or even triangular shapes.
When the neck is retracted inside the box, it is advantageous that the plug does not fully fit there. To this end, the threaded plug will advantageously be provided with a stop member, which may consist simply of a shoulder located near the top of the plug.
Preferably, it will be provided with a retaining member which, when the neck is retracted inside the box, cooperates with the underside of the cover and prevents the involuntary exit of this neck out of the box, for example , due to shocks which may occur during handling or transport. It can be pins or a collar.
When the neck is retracted inside the box and you want to get it out, for example to pour the product, the operation will be facilitated by the presence, on the threaded plug, of at least one handle intended to favor the pulling of the neck out of the box.
Preferably, the body of the bottle of the packaging according to the present invention is furnished, over at least part of its height and at least part of its periphery, with stiffening means, for example grooves and ribs which can be arranged either axially or radially, or by a combination of the two.
The bottle may have substantially a circular shape, or a rectangular shape with rounded corners of any other desired shape. The box can be, as
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to it, cylindrical or prismatic.
A particularly interesting material for the manufacture of the bottle is polyethylene, but it is also possible to use poly (ethylene terephthalate), polypropylene or other recyclable or incinerable plastics without release of harmful gases. The use of polyethylene is advantageous for more than one reason since it is particularly well recyclable.
The packaging flask of the invention may not be self-supporting, its stability being ensured by the box itself.
The packaging of the invention is not heavier than a traditional bottle of the same capacity and, in certain embodiments, allows the use of up to three times less plastic material. When pouring the product, it flows continuously without causing air bubbles to rise in the bottle, which allows good precision of the orientation of the jet.
Because the external presentation of the packaging of the invention is ensured by the cardboard box, plastic material from the conventional packaging manufacturing process can be used for the manufacture of the light bottle. It is thus possible to manufacture a monolayer bottle entirely of recovered plastic material. Its lightness, consistency and functionality will be identical to that of a bottle made from virgin material. Only its appearance will be modified, for example in the case where the plastic material recovered comes from screen printing waste, which brings about a change in the color of the bottle.
On the other hand, the coextrusion technique now makes it possible to produce multilayer bottles, with the aim of recycling the plastic material contaminated by products and coming from the consumer trash. In order for this recycling to take place, it is essential
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avoid that the material having been contaminated and no longer offering the guarantees of purity commonly requested from all packaging is separated from the content by a layer of virgin plastic material intended to avoid contact between the recycled and contaminated material and the content of packaging.
The color of the recycled material, tending to the most varied grays, imposes on traditional bottles also a layer of external plastic material called presentation when the color requested for the bottle is incompatible with gray.
A third layer of material, sandwiched between the first two, will allow the incorporation of waste from the manufacture of the packaging itself (waste can represent 50% of the net weight of a handle bottle, for example) and the use of genuinely recycled material, that is to say contaminated and coming from refuse ("post-consumer" recycling).
The invention makes it possible to increase the proportion of recycled material by eliminating the presentation layer, which becomes useless since it is the cardboard box which provides its attractive appearance to the packaging.
We are currently trying to develop degradable plastic packaging. One of the difficulties encountered by such projects is to determine the lifespan of the material before degradation begins.
In the packaging of the invention, the bottle is protected from light by the cardboard box until the product has been used. It therefore allows the use of plastics very rapidly degradable under the effect of light, that is to say of UV radiation. The degradation of the plastic material begins as soon as the bottle is exposed to light, that is to say as soon as it is separated from the box, either by human will or by the natural decomposition of the cardboard.
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Other features and advantages of the invention will emerge from the description given below of a preferred embodiment, reference being made to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a view, partially in section, of a packaging for liquid or pulverulent products according to the invention, the neck of which is in prominent position ("bottle position"); Fig. 2 is another view, partially in section, of the same packaging, the neck of which is in the retracted position ("box position"); Fig. 3 is a section along the line III-III of FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view of a bottle extracted, after use, from a package according to the invention, and reduced to a small volume.
Figs. 1 to 3 show a package for liquid or pulverulent products according to the invention, designated under the general reference 1.
This package 1 consists of a cardboard box 2 of rectangular section and a bottle 3. For ease, the bottle 3 is shown in elevation and the box 2 in section in FIGS. 1 and 2.
The box 2 conventionally comprises a bottom 4, four side walls 5 and a cover 6. In the latter is formed a hexagonal opening 7.
Bottle 3 is made of polyethylene and is extremely light; it comprises a bottom 8, a body 9 of substantially rectangular section with rounded corners, and shoulders 10 extending from the upper end of the body 9 to a surface il which constitutes the limit between the shoulders 10 and the neck 12. This extends in height up to the start of the threading (shown in dotted lines in FIG. 1) of the threaded neck 13 onto which is screwed a threaded plug 14. This plug 14 makes it possible to open and close the packaging 1 as many times as desired.
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As seen in Fig. 4, when the bottle 3 is empty, it can easily be separated from the box 2, to which it is not attached either by gluing or by welding or in any other way. It can then be rolled by hand like a toothpaste tube, which allows it to occupy a very small volume in the waste.
This also makes it possible to recover up to the last drop of the product, which avoids wastage and mixing of product residues in the garbage. Box 2, on the other hand, can be flattened like any cardboard box.
It will be understood that the packaging of the invention, which allows complete separation of the cardboard and plastic components, is particularly advantageous from an ecological point of view: these components can be sorted, collected selectively and recycled.
The neck 12 is divided into three distinct elements along its height: the lower part 15, the collar 16 and the upper part 17.
It is clearly seen in Figs. 1 and 2 that the bottle 3 can occupy, relative to the box 2, two different positions. It can pass from one to the other thanks to a pressure or traction force exerted on the neck 13.
Fig. 1 shows the packaging 1 in its position provided for filling or pouring the product. It can indeed be treated then as a simple bottle and in particular be filled on traditional filling lines for bottles. The product flows during pouring in a well-directed jet.
The lower part 15 of the neck 12 is engaged in the opening 7 of the cover 6, where it is locked in rotation, thanks to its hexagonal shape and to the hexagonal shape of this opening 7.
The collar 16, which overcomes the lower part 15, bears on the cover 6. The neck 13 is held in a prominent position. Bottom 8 of the bottle
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3 is kept at a distance from the bottom 4 of the box 2, which amounts to saying that the bottle 3 is suspended in the box 2 thanks to the cooperation of the collar 16 and the cover 6.
It is obvious that the resistance of the cardboard which constitutes the cover 6 is sufficient to support without deformation the weight of the bottle 3, even when the latter is completely filled with liquid or powdery product. The cover 6 is nevertheless liable to temporarily deform by bending downwards when a downward pressure is exerted on the neck 13.
The collar 16 then passes under the cover 6, and the bottle 3 gradually descends into the box 2 until its bottom 8 rests on the bottom 4 of the box 2 and its neck 13 is fully retracted in this box 2, as shown in Fig. 2. This position is particularly advantageous for the transport and storage of the packaging 1, which can then be stacked without inconvenience, loaded on pallets and be treated during handling and handling like an ordinary box.
The plug 14 shown in FIGS. 1 and 2 is particularly well suited to packaging 1. At its upper part, it is provided with a shoulder 18, which is supported on the cover 6 when the neck 13 has returned to the box 2 and is therefore used for stop device. Two handles 19 can be raised at its upper part so as to facilitate the manual pulling of the neck 13 out of the box 2, for example when after transport, it is desired to pour the product.
The plug 14 is provided with lugs 20 which serve to prevent an involuntary exit of the neck 13 out of the box 2 during transport, by cooperating with the underside of the cover 6. When the neck 13 is pushed in, the lugs 20 penetrate under the cover 6 thanks to a temporary deformation thereof. The opening 7 of the cover 6 serves as a guide for the lower part 15 and the upper part 17 of the neck 12, even if the pressure exerted
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on the plug 14 is not perfectly vertical. This characteristic and the existence of the shoulder 18 and of the handles 19 which are foldable provide a practically flat surface to the cover 6 of the box 2 when the packaging 1 is in its "box position" illustrated in FIG. 2.
Of course, when exercising on the handles 19 of the plug 14 the traction necessary to bring out the neck 13 of the box 2 and bring the collar 16 above the cover 6, the lugs 20 and the collar 16 pass through this cover 6 in temporarily deforming it by bending upwards.
Fig. 3 shows that, in this preferred embodiment, the bottle 3 substantially matches the side walls 5 of the box 2. Its body 9 has a wavy shape, thus forming a succession of grooves 21 and ribs 22 arranged in the axial direction (vertical).
As the walls of the bottle 3 are very thin, and particularly when the package 1 is filled with liquid product, there may in the long run swell the side walls 5 of the box 2, mainly in the lower third of the package 1, where the greatest pressure is exerted. To overcome this drawback, the body 9 of the bottle 3 has, in the corresponding zone, a slightly smaller section than in the other parts, so as to counteract the appearance of such swelling. This characteristic is of course not apparent when the bottle 3 is filled.
The embodiment described with reference to the figures has many advantages which have been enumerated above, and among these, lightness.
For the transport of certain products, and in particular of chemicals such as for example bleach or white spirit, we will however prefer another embodiment of the packaging according to the invention
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in which the bottle is made of a plastic material which allows it to retain in itself good rigidity. It will then not be essential for the body of this bottle to perfectly fit the walls of the box, since the resistance to vertical compression is in this case improved by the increased rigidity of the bottle.
Many other variants can be made to the packaging described above without departing from the scope of the invention.
Thus, bottles, in substance of cylindrical shape, can be adapted as well to boxes of square, hexagonal or octagonal section, for example, as to cylindrical boxes themselves.
Bottles can be made with the body lined with horizontal grooves, or a combination of horizontal and vertical grooves, or bottles stiffened with diamond-shaped relief patterns, or even smooth bottles.
The shapes of the neck of the bottle and the opening in the lid of the box can be chosen as required, and regardless of the shape chosen for the box and the bottle of the packaging.