Récipient distributeur-doseur et procédé pour sa fabrication
Le présent brevet a pour objet un récipient distributeur-doseur, lequel est caractérisé en ce qu'il comprend un fond supérieur et un fond inférieur, des parois latérales réunissant ces fonds, une ouverture de sortie placée près de la jonction du fond supérieur avec l'une desdites parois latérales, une cloison venue d'une seule pièce avec la partie d'une ébauche formant le récipient divisant l'intérieur dudit récipient en plusieurs compartiments dont un premier constitue un couloir de sortie au-dessous de l'ouverture de sortie et s'étendant sur une partie de la hauteur dudit récipient, et dont un deuxième est une chambre de dosage à fond supérieur ouvert au-dessous du couloir faisant suite à celui-ci et s'étendant jusqu'au fond inférieur du récipient,
la section transversale de ladite chambre de dosage étant plus grande que celle dudit couloir, un troisième compartiment étant une chambre d'alimentation, de plus grande capacité que celle de la chambre de dosage, et disposée le long du couloir, alors que la partie restante du récipient constitue un compartiment de stockage, la cloison qui constitue la paroi interne de ladite chambre d'alimentation présentant un volet articulé au bord inférieur de ladite paroi formant un fond articulé pour la chambre d'alimentation, susceptible de prendre appui sur le bord supérieur de la paroi de la chambre de dosage en constituant ainsi un fond-clapet à sens unique pour la chambre d'alimentation.
Le brevet a également pour objet un procédé de fabrication du récipient distributeur-doseur décrit cides sus, lequel est caractérisé en ce qu'on découpe une ébauche dans une bande de carton, en ce qu'on marque des empreintes et on découpe cette ébauche dans une machine à marquer et à découper pour définir, deux parois latérales larges et deux étroites, des rabats supérieurs et inférieurs, et un prolongement latéral le long du bord externe de la paroi latérale étroite, ce prolongement latéral étant également marqué pour définir, d'une part, une première bande d'encollage, adjacente à la paroi latérale, cette bande présentant une partie étroite et une partie large, un premier panneau adjacent à la partie étroite de la première bande d'encollage, un deuxième panneau adjacent à la partie large de cette bande d'encollage,
les deux panneaux étant de largeur égale à celle des parois latérales étroites et étant entaillées le long de toute l'étendue de leurs bords, et, d'autre part, une seconde bande d'encollage de contour complémentaire de celui de la première bande, et finalement un panneau disposé le long de la partie large de la seconde bande d'encollage et de mêmes dimensions que le premier panneau, ledit panneau servant d'attache à une languette d'encollage le long du panneau, et à un volet dont la longueur est légèrement plus grande que la largeur de la partie étroite de la seconde bande d'encollage et comprenant un prolongement, en ce qu'on applique de la colle à la deuxième bande d'encollage sur des zones longitudinales espacées, en ce qu'on replie le prolongement le long de son bord d'attache à ladite paroi étroite pour l'appliquer à plat contre l'autre partie de l'ébauche,
en ce qu'on fixe la seconde bande d'encollage à la paroi large, en ce qu'on replie l'ensemble formé par le panneau latéral, la languette d'encollage et le volet, le long du bord entre la seconde bande d'encollage et le panneau latéral, pour recouvrir les faces dorsales des panneaux supérieur et inférieur, en ce qu'on applique de la colle sur la languette d'encollage et sur la face dorsale de la première bande d'encollage; en ce qu'on replie l'ébauche le long de la ligne qui sépare la paroi latérale large et la paroi étroite de l'autre paroi large et de l'autre paroi étroite, de façon que les parois latérales et d'extrémités, mentionnées en premier lieu, recouvrent celles mentionnées en second lieu; en ce qu'on fixe la languette encollée et la face dorsale de la première bande encollée à la paroi large, en ce qu'on donne à l'ensemble une forme parallélépipédique;
en. ce qu'on replie vers l'intérieur les rabats supérieurs enduits de colle, pour fermer la partie supérieure dudit récipient parallélépipédique; en ce qu'on retourne ce récipient et, après son remplissage avec le produit, on replie vers l'intérieur les prolongements ou rabats inférieurs enduits de colle, pour fermer le fond inférieur du récipient parallélépipédique.
Sur les dessins ci-joints, qui représentent, à titre d'exemple une forme de réalisation du récipient selon l'invention:
La fig. 1 est une vue en plan de la face intérieure d'une ébauche de carton plat pour la fabrication du récipient de cette forme de réalisation;
la fig. 2 est une vue en plan de l'ébauche de la fig. 1, à l'état intermédiaire de collage et de pliage sous forme de tube plat;
la fig. 3 est une vue en plan de l'ébauche de la fig. 1, complètement collée et pliée à plat;
la fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 5, représentant l'ébauche collée en partie dépliée par la première opération de mise en forme;
la fig. 5 est une élévation du récipient complètement mis en forme et fermé, la paroi avant ayant été enlevée pour la clarté du dessin;
la fig. 6 est une coupe partielle suivant la ligne 6-6 de la fig. 5;
la fig. 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la fig. S ;
la fig. 8 est une coupe à plus grande échelle, suivant la ligne 8-8 de la fig. 1
la fig. 9 est une élévation semblable à la fig. 5 du récipient sens dessus dessous, lors de son emploi, la paroi avant ayant été enlevée pour plus de clarté.
Le récipient distributeur-doseur tel qu'il est représenté sur les dessins est obtenu à partir d'une feuille de carton, ou ébauche, désignée d'une manière générale par 15, coupée à partir d'une bande de carton. Le grain du carton se trouve dans le sens de la largeur de l'ébauche 15. Celle-ci est coupée et entaillée de façon à former deux parois latérales 16 et 18 ; et deux parois de bout 17 et 19, ainsi qu'un prolongement 20 en une seule pièce avec elle, dont le but sera décrit plus loin.
La paroi latérale 16 est découpée de façon à former deux rabats 21 et 24 supérieur et inférieur de largeur égale au récipient et se prolongeant à leurs extrémités opposées par des pattes de collage respectives 22 et 23, ainsi que 25 et 26. La paroi de bout 17, la paroi latérale 18 et la paroi de bout 19 présentent des prolongements séparés par des lignes de pliage de façon à former à leurs bords supérieur et inférieur des rabats respectifs 27, 28 et 29, et 30, 31 et 32, chacun d'une hauteur égale à la moitié de la largeur voulue du récipient. Les divers parois, rabats et pattes de collage précités sont délimités l'un par rapport à l'autre par des plis encochés ou lignes de pliage analogues, et les pattes de collage 22 et 23 sont formées en partie par des portions des rabats respectifs adjacents 27 et 30.
La hauteur du prolongement replié en dedans 20 est la même que celle des parois latérales et ne comporte pas de rabat ni en haut ni en bas; sa largeur est sensiblement égale à la longueur des rabats 21 ou 24 de la paroi latérale 16, y compris leurs pattes de collage intérieures et extérieures. Ceci permet un découpage des ébauches 15 à la matrice dans un tronçon continu de carton en relation emboîtée, les rabats 21 et 24 d'une ébauche étant disposés en regard du prolongement 20 de l'ébauche adjacente, et en formant par des coupes alternant entre elles de la matrice les bords inférieurs et supérieurs respectifs des paires adjacentes d'ébauches le long du tronçon continu du carton.
Le prolongement 20 de l'ébauche 15 présente des plis encochés ou lignes de pliage appropriés, dirigés verticalement pour former une bande de collage 34 immédiatement adjacente à la paroi de bout extérieure 19 et dont la portion inférieure est plus large que la portion supérieure, un panneau inférieur 35 de même largeur que la largeur interne du récipient, immédiatement adjacent à la portion inférieure plus large de la bande de collage 34, et en un panneau supérieur 36 de même largeur que le panneau 35, immédiatement adjacent à la portion supérieure plus étroite de la bande de collage 34, de façon à le décaler par rapport au panneau inférieur 35 dans le récipient terminé. Les panneaux 35 et 36 sont séparés l'un de l'autre par une entaille 37 s'étendant le long de la ligne de séparation desdits panneaux 35 et 36.
Le prolongement 20 comporte encore le long des panneaux 35 et 36 une seconde bande de collage 38 d'assez grande largeur dont la portion supérieure, le long du panneau 36 est plus large, et le long de la portion supérieure plus large de la bande de collage 38 un panneau 39, de mêmes hauteur et largeur que le panneau 36 et le long de son bord extérieur, une patte de collage 40 et le long de son bord inférieur un volet 43 dirigé vers le bas.
La longueur de ce volet 43 est égale à la largeur de la portion inférieure, étroite de la bande de collage 38 et il comporte, le long de son bord inférieur une portion en saillie 44, dont la fonction est décrite plus loin. Le volet 43 est, de préférence, légèrement plus étroit que la largeur du panneau 39. De même, la portion inférieure de la bande de collage 38 se prolonge latéralement de façon à passer au-dessous du panneau 39 jusqu'au volet 43. Ce volet 43 est donc un peu plus étroit que le panneau 39 et est susceptible de pivoter par rapport au panneau 39 le long d'une ligne-charnière 45. Cette ligne-charnière peut être munie de perforations de façon que le volet 43 soit rattaché au panneau 39 par des liaisons formant charnière, ce qui lui permet de pivoter plus facilement autour du bord inférieur du panneau 39.
Le prolongement 20 présente encore une patte 70 dirigée en diagonale vers le bas, dont l'extrémité en regard vers l'intérieur 71 est sensiblement rectangulaire. Cette patte est formée dans la bande de collage 38 partant de la ligne de pliage 49 et se termine à une courte distance au-dessus du bord inférieur du panneau 39. On la sépare de la bande de collage 38 de préférence par des entailles relativement larges formées par exemple par une arête de matrice émoussée, de façon à espacer les bords de la languette 70 des bords de l'ouverture 72 qu'elle forme.
Le récipient est formé de la manière suivante:
On applique d'abord des couches étroites, longitudinales, espacées 47 de colle sur la surface intérieure de la bande de collage 38 de l'ébauche 15, en interrompant la couche de colle adjacente à la ligne de pliage 49 à l'endroit de la patte 70. Pour pouvoir appliquer une couche de colle continue sans enduire en même temps la face intérieure de la languette 70, on forme un élément de retenue de la colle sous forme de saillie 73 autour de l'ouverture 72 comme on le voit à la fig. 8. La patte 70 pourrait être abaissée par un dispositif approprié du mécanisme d'encollage pour avoir la certitude que la colle ne s'y applique pas. Puis on plie l'ébauche le long de la ligne de pliage 48 de façon à fixer par la colle la bande 38 sur la paroi latérale 18.
Puis on replie sur elle-même la portion extérieure du prolongement 20 le long de la ligne de pliage 49 entre le panneau 39 et la bande de collage 38, et on applique des bandes de colle respectives 50 et 51 (fig. 2) sur la face intérieure de la languette de collage 40 et sur la face extérieure de la bande de collage 34 et on plie l'ébauche sur elle-même le long de la ligne de pliage 52 de façon à fixer par la colle la paroi latérale 16 par son bord sur la languette de collage 40 et à former ainsi un élément tubulaire plat, puis on fixe par la colle les bandes de collage 34 et 38 sur les parois latérales respectives 18 et 16 (fig. 7).
Lorsqu'on fait prendre à l'ébauche 15, pliée et collée, une forme rectangulaire, les panneaux 35, 36 et 39 du prolongement 20 viennent dans des plans parallèles à la paroi de bout adjacente 19. Le panneau inférieur 35 se trouve davantage à l'écart de la paroi de bout 19 par rapport au panneau supérieur 36, du fait que la portion inférieure de la bande de collage 38 est plus large. Le panneau supérieur 36 délimite avec la paroi de bout 19 un couloir 54 ouvert en bas et le panneau inférieur 35 délimite avec cette paroi de bout 19 une chambre de dosage ouverte en haut 55 (fig. 5), disposée audessous du couloir 54, de plus grande capacité que lui et se continuant sur une partie de cette profondeur avec le couloir 54.
Le panneau 39 délimite avec le panneau 36 une chambre d'alimentation 56, tandis que le fond de cette chambre est formé par le volet 43 plié vers le haut, ainsi qu'on le verra plus loin. La capacité de la chambre d'alimentation 56 est plus grande que celle de la chambre de dosage 55, et une petite partie de la chambre d'alimentation 56 est située au-dessus de la portion intérieure de la chambre de dosage 55 et communique avec elle par le trou de communication 58 qui résulte du décalage entre les panneaux 35 et 36. Le reste de l'intérieur du récipient constitue un compartiment de réserve ou de stockage 59.
Le récipient ayant pris sa forme, on ferme la paroi supérieure du récipient et on le scelle en pliant d'abord en dedans les rabats supérieurs 27 et 29, puis on plie en dedans le rabat supérieur 28 qu'on colle sur les rabats 27 et 29 ; on plie finalement en dedans le rabat supérieur 21 et on le colle sur le rabat 28 et sur les portions découvertes des rabats 27 et 29, ainsi que les pattes de collage 22 et 23 sur les parois de bout respectives 17 et 19.
Puis on renverse le récipient et on abaisse le volet 43 en position horizontale, de préférence par un mécanisme approprié, par exemple en faisant avancer le récipient renversé par un transporteur vers un poste de remplissage jusqu'à ce que sa saillie 44 dépasse le bord supérieur du panneau 35 qui agit comme butée pour le volet 43, celui-ci formant ainsi en position debout du récipient une paroi inférieure qui sert de soupape ou élément de retenue à une voie entre le compartiment de stockage 59 et la chambre d'alimentation 56.
Lorsque l'ébauche est pliée à plat, une fois collée et reste dans cette position pendant 24 heures ou davantage, comme d'habitude dans la pratique au cours des opérations d'assemblage des récipients en carton, les fibres de la languette 70 subissent un étirage permanent à leur point de jonction avec le panneau 39, de sorte que le volet a tendance à s'appliquer contre la face intérieure contiguë du panneau 39, tandis que lorsque l'ébauche du récipient collée et pliée à plat est poussée en position rectangulaire, la patte 70 se déplace automatiquement au moins en partie avec le panneau 39 et pénètre dans la chambre d'alimentation, en formant une butée l'empêchant de pénétrer davantage.
On empêche la patte 70 et le volet 43 de glisser l'un sur l'autre en formant sur la face dirigée en dedans du volet 43 plusieurs traces ou entailles radiales 75 avec l'une desquelles le bord de la patte 70 peut venir en contact de façon à la retenir dans sa position. Le volet 43 ne peut donc jamais se déséquilibrer et rester en position oblique en supportant le poids du produit introduit ultérieu rement à l'intérieur de la chambre d'alimentation, et venir ainsi en position de fermeture.
Le récipient comporte un dispositif d'ouverture 74 situé immédiatement au-dessus du couloir 54 et pouvant être délimité par un élément de déchirure 63 formé dans le rabat 29 de la paroi de bout 19, comportant à cet effet une patte 62 en une seule pièce qui se prolonge dans cette paroi de bout et pouvant se détacher au moyen d'une entaille intermittente, de la manière habituelle. Pour découvrir complètement l'élément 63 pour le déchirer, l'angle correspondant du rebord 28 qui le recouvre comporte une échancrure 64. Une languette de déchirure 65 est disposée dans le rabat 21 de la paroi supérieure extérieure de recouvrement immédiatement au-dessus de l'élément 63 et délimitée à son extrémité intérieure par un pli encoché 66 et comportant un prolongement en une seule pièce 67, dans et en travers de la patte de collage 23.
Cette languette et son prolongement 65 et 67 ne reçoivent pas de colle sur les portions de la paroi du récipient qui se trouvent au-dessous d'elles et on les tire de bas en haut pour les déchirer et découvrir l'élément de déchirure 63 et la patte 62, qu'on déchire ensuite pour former l'orifice de sortie.
Le récipient est rempli par sa partie inférieure ouverte, la chambre d'alimentation par sa partie inférieure à soupape, le volet 43 y étant repoussé en dedans par le poids du produit entrant dans le récipient.
Une fois le récipient rempli, on en ferme le fond en pliant en dedans et en collant l'un sur l'autre les rabats 30, 32, 31 et 24 de la paroi inférieure et les pattes 25 et 26 de la même manière que les rabats de la paroi supérieure.
On ne remplit ce récipient qu'à 90 /o de sa capacité environ. Par conséquent, lorsqu'on met debout le récipient rempli et fermé, le produit qu'il contient tombe au fond du récipient, en raison de son poids, en laissant un petit espace vide triangulaire au-dessous de la chambre d'alimentation 56, car le produit ne peut pas couler directement dans le sens latéral le long de la chambre d'alimentation pour remplir complètement l'espace au-dessous d'elle resté vide par le produit qui tombe.
Cet espace vide ne peut être rempli qu'en partie dans les conditions les plus favorables par la chambre d'alimentation 56 lorsqu'on met le récipient debout pour la première fois pendant que le volet tombe dans sa position, ce qui laisse subsister dans la chambre d'alimentation 56 un espace vide qui se remplit au moins en partie, lorsqu'on renverse de nouveau le récipient, par le produit de la chambre de dosage 55 qui y laisse un espace vide. Cet espace vide de la chambre de dosage se remplit au moins en partie, lorsqu'on redresse de nouveau le récipient, par le couloir 54 en le vidant en partie.
Le produit revient de la chambre d'alimentation 56 dans le compartiment de stockage 59 du fait du rétrécissement formé par le volet 43, laissant subsister un intervalle ou ouverture entre elle et les portions de parois adjacentes du récipient. Ces intervalles sont, de préférence, assez larges pour permettre au produit d'y passer sous l'effet des mouvements normaux de renversement et de redressement que reçoit le récipient en général, et assez étroits pour empêcher ce mouvement du produit lorsque le récipient est au repos. La largeur de ces intervalles est variable suivant la grosseur des grains des produits contenus dans le récipient.
Juste après le remplissage initial, chaque fois qu'on renverse et redresse le récipient rempli, une faible quantité du produit retombe de la chambre d'alimentation 56 par les intervalles sur les côtés du volet 43 dans le compartiment de stockage 59, en laissant subsister dans la chambre 56 un espace qui se remplira en partie par le contenu de la chambre de dosage lorsqu'on renverse le récipient de nouveau.
Ce contenu sera remplacé dans la chambre de dosage, lorsqu'on redresse de nouveau le récipient, en partie par le couloir, jusqu'à ce que celui-ci soit complètement vide. Par suite, au moment où le récipient arrive chez le client, il ne peut distribuer que le produit contenu dans la chambre de dosage. Une fois le couloir 54 ainsi vidé, le produit qui revient de la chambre de dosage, est remplacé complètement par une partie du contenu de la chambre d'alimentation 56 et la chambre de dosage 55 reste toujours pleine, tant que le récipient contient encore du produit, en assurant ainsi un dosage précis et constant de la quantité désirée du contenu du récipient à chaque distribution.
Le cycle des opérations de dosage et de distribution du contenu du récipient est comme suit: lorsqu'on commence à renverser le récipient pour distribuer le produit, l'orifice 58 ménagé entre la chambre d'alimentation 56 et la chambre de dosage 55 se remplit et se bloque par le contenu de la chambre d'alimentation 56, en empêchant le produit de passer d'une chambre dans l'autre et reste dans cette situation jusqu'à ce que le récipient arrive en position horizontale. La pesanteur empêche alors le produit de passer entre les deux chambres.
Vers la fin du mouvement de renversement et de distribution, la chambre d'alimentation 56 se remplit par son fond qui s'ouvre sous l'effet de la poussée exercée par le produit sur le volet 43 qu'il pousse en dedans jusqu'à ce que son mouvement soit arrêté par la patte 70, et en même temps le contenu de la chambre de dosage 55 subit l'effet de la pesanteur et tombe dans le couloir 54 et hors du récipient par l'orifice d'évacuation 74 préalablement déchiré. Une fois le mouvement de distribution terminé, on redresse le récipient. I1 en résulte que la soupape du fond de la chambre d'alimentation se ferme et que la chambre de dosage se remplit par cette chambre par l'orifice 58 et est prête à distribuer une nouvelle quantité de produit complètement dosée avec précision.
On peut recommencer cette opération en obtenant les mêmes résultats jusqu'à ce que le récipient soit complètement vide.
L'écoulement du contenu du récipient peut être facilement suivi en se référant aux fig. 5 et 9, sur lesquelles le sens de l'écoulement est indiqué par des flèches. Dans la position normale, redressée, du récipient (fig. 5) son contenu tombe dans le fond de la chambre de stockage 59 sous l'action de la pesanteur (flèches F1 et F2). En même temps, le contenu de la chambre d'alimentation 56 tombe sur le volet 43 (flèche F3) ce qui ferme le fond de cette chambre et empêche tout retour du produit vers la chambre de stockage 59. Lorsque le volet 43 est dans la position horizontale fermée, le contenu de la chambre d'alimentation tombe alors sous l'action de la pesanteur par l'ouverture 58 (flèche F4) en remplissant ainsi la chambre de dosage 55.
En inversant le récipient (fig. 9), une partie du contenu de la chambre de stockage 59 tombe sur la paroi supérieure (flèche F5) tandis que le restant du produit qui était situé au-dessous de la chambre d'alimentation 56 tombe sur la face de dessous du volet 43, en le repoussant contre la patte 70, et entre dans la chambre d'alimentation 56 (flèche F6).
En même temps, le contenu de la chambre de dosage 55 tombe sous l'action de la pesanteur dans le couloir 54 (flèche F7) et sort du récipient par l'ouverture 74 (flèche F8).
I1 y a lieu aussi de remarquer que la chambre d'alimentation 56 du carton en une seule pièce de la forme de construction décrite ci-dessus est complètement fermée le long de sa hauteur du fait que le panneau 39 et la patte de collage 40 sont collés sur les parois latérales adjacentes, qui toutes deux renforcent le récipient en l'empêchant de se bomber le long de ces points et empêchent aussi le produit contenu dans la chambre d'alimentation de fuir, sauf aux points prévus à cet effet autour du volet 43.
REVENDICATIONS :
I. Récipient distributeur-doseur, caractérisé en ce qu'il comprend, un fond supérieur et un fond inférieur, des parois latérales réunissant ces fonds, une ouverture de sortie (74) placée près de la jonction du fond supérieur avec l'une (19) desdites parois latérales, une cloison venue d'une seule pièce avec la partie d'une ébauche formant le récipient divisant l'intérieur dudit récipient en plusieurs compartiments dont un premier constitue un couloir de sortie (54) au-dessous de l'ouverture de sortie (74) et s'étendant sur une partie de la hauteur dudit récipient, et dont un deuxième est une chambre de dosage (55) à fond supérieur ouvert au-dessous du couloir (54) faisant suite à celui-ci et s'étendant jusqu'au fond inférieur du récipient, la section transversale de ladite chambre de dosage (55)
étant plus grande que celle dudit couloir (54), un troisième compartiment étant une chambre d'alimentation (56), de plus grande capacité que celle de la chambre de dosage (55), et disposée le long du couloir (54), alors que la partie restante du récipient constitue un compartiment de stockage (59), la cloison qui constitue la paroi interne (39) de ladite chambre d'alimentation (56) présentant un volet (43) articulé au bord inférieur de ladite paroi et formant un fond articulé pour la chambre d'alimentation (56), susceptible de prendre appui sur le bord supérieur de la paroi 35 de la chambre de dosage (55) en constituant ainsi un fond-clapet à sens unique, pour la chambre d'alimentation (56).