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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.