Procédé de fabrication d'un emballage en carton
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un emballage en carton à partir d'un plan en carton revêtu sur l'une de ses faces d'une résine thermoplastique. De tels emballages en carton peuvent être utilisés pour le lait. C'est un problème que de pourvoir un tel emballage en carton d'une base scellée d'une manière adéquate et qui en même temps est d'une planéité suffisante pour conférer à cet emballage une assise stable.
Selon la présente invention un flan muni d'un revêtement est formé en un tube de section rectangulaire puis, à l'une des extrémités de ce tube on forme une base par les opérations suivantes:
A) on place le tube sur un bloc de formage avec des parties de chacune de ses faces s'étendant au-delà d'une extrémité du bloc;
B) on plie les parties latérales vers l'intérieur en direction du bloc de manière que deux parties opposées forment des plis en soufflet et que les deux autres parties soient situées sur ces plis en soufflet mais pratiquement dans un plan commun avec les extrémités tournées vers l'extérieur et embrassant entre elles des extrémités de ces plis en soufflet;
C) on pince les extrémités entre une paire de pinces chauffées, puis entre une paire de pinces froides de manière que les extrémités soient soudées ensemble en une aile qui émerge perpendiculairement à partir de la face de la base et s'étend le long d'un diamètre de la base, l'une des extrémités externes étant d'une longueur plus grande que les autres de manière à former également un prolongement s'étendant au-delà du reste de l'aile;
D) on plie l'aile sur la face de la base avec la face du prolongement munie d'un revêtement dirigé vers la base et on soumet ce prolongement premièrement à un chauffage et une compression puis à un refroidissement et une compression de manière que l'aile soit assurée à la face de la base.
Les dessins annexés servent à illustrer l'invention.
Dans ces dessins:
la fig. 1 'illustre un emballage en carton terminé prêt pour son remplissage;
la fig. 2 illustre un tube placé sur un bloc de formage pendant l'opération A;
la fig. 3 illustre la fin de l'opération B
la fig. 4 illustre l'opération C ;
la fig. 5 illustre l'opération D
la fig. 6 est une vue perspective de l'extrémité supérieure du bloc de formage; et la fig. 7 est un diagramme de la face d'extrémité supérieure du bloc de formage.
Préalablement à l'opération A, un flan est découpé d'une feuille de carton revêtue sur l'une de ses faces d'une résine synthétique par exemple du polyéthylène. Sur ce flan des lignes de pliage sont tracées aux endroits où doivent être effectués des plis au cours des différentes phases d'opération ultérieures. Le flan est alors formé en un tube de section rectangulaire, comme représenté à la fig. 2, avec la face munie d'un revêtement située à l'intérieur. La lisière longitudinale nécessaire pour former le tube à partir du flan est de préférence faite par une bande 12 formant un prolongement d'une face 14 à partir de l'un des bords du flan. Cette bande est pliée par moitié longitudinalement, la face munie d'un revêtement située à l'extérieur.
Les deux moitiés de cette bande sont collées l'une à l'autre par exemple à l'aide d'acétate de polyvinyl puis, la partie externe est soudée à chaud à la face 16 sur le bord opposé du flan par ramollissement du revêtement.
La fig. 1 illustre un emballage en carton avec la base 18 terminée. L'emballage en carton consiste alors en un corps 20 qui est légèrement évasé en direction du haut et en une partie supérieure 22 qui est une prolongation dudit corps et sur laquelle sont tracées différentes lignes pour permettre de la pincer en forme de plis formant soufflet puis pour être fermé à l'aide d'une pince, de manière connue après que l'emballage en carton a été rempli. Pendant la formation de la base il est judicieux de maintenir l'emballage dans une position inversée comme représenté par les fig. 2 à 5, toutefois d'autres positions sont possibles.
Le tube, tel qu'illustré à la fig. 2, comprend une section de fond 24 munie de lignes de pliage afin de permettre de plier les parties latérales vers l'intérieur et vers le bas, de telle sorte que deux parties opposées 26 et 28 forment les plis d'un soufflet, tandis que les deux autres parties 30 et 32 viennent par-dessus ces plis en soufflet. Ceci est indiqué dans la fig. 3. Préalablement au début de cette opération de pliage, le tube est placé sur un bloc de formage 34 qui présente une section rectangulaire mais convergeant vers le haut de manière à épouser la forme interne du tube inversé.
La dimension du bloc de formage à son extrémité supérieure est telle que lorsque le tube a été glissé par-dessus ce bloc de formage jusqu'à ce qu'il entre en prise avec ce bloc du fait de la forme évasée du tube et du bloc, alors la face d'extrémité supérieure 38 du bloc de formage se trouve au niveau des lignes de pliage 36 reliant le fond au corps de l'emballage en carton.
Comme représenté par la fig. 6 la face d'extrémité supérieure du bloc de formage est creusée localement comme il sera expliqué ultérieurement plus en détail.
Les parties latérales 26, 28 et 30 sont toutes un peu plus hautes que la moitié de la largeur du bloc de formage et la partie 32 est encore prolongée vers le haut par un prolongement 40. Lorsque les parties latérales sont pliées vers l'intérieur et vers le bas en direction du bloc, comme représenté par la fig. 3, leurs extrémités sont tournées vers l'extérieur de sorte que les extrémités des parties 30 et 32 embrassent entre elles les extrémités des parties 26 et 28.
Au cours de ropération C, comme représenté par la fig 4, ces extrémités sont pincées entre une paire de pinces 42, 44 chauffées, relâchées puis pincées entre une paire de pinces froides. I1 en résulte que l'aire du revêtement appliqué sur ces extrémités se ramollit et que ces deux revêtements se lient l'un à l'autre, puis durcissent en une seule couche qui soude les extrémités l'une à l'autre en une aile 46 émergeant perpendiculairement à partir de la face de la base et s'étendant le long d'un diamètre de cette base. Le prolongement 40 s'étend vers le haut au-delà du reste de cette aile.
Au cours de l'opération D, l'aile 40 est pliée vers le bas sur la face de la base avec la face du prolongement 40 munie d'un revêtement située en direction de la base. Comme représenté par la fig. 5, le prolongement est alors pressé vers le bas sur l'extrémité du bloc de formage au moyen d'une plaque chauffée 48 puis est pressé ensuite à l'aide d'une plaque froide de forme similaire à la plaque chauffée. L'aile 46 est ainsi assurée à la face de la base. L'emballage en carton est alors retiré du bloc de formage et se présente sous la forme représentée par la fig. 1.
Comme représenté, la plaque 48 chauffée et la plaque froide s'étendent de préférence sur toute la surface de la base de sorte que la pression de ces plaques contribue à consolider toute la base.
Comme représenté à la fig. 6, la face d'extrémité supérieure du bloc de formage est de préférence creusée localement à différentes profondeurs tandis que la face inférieure de la plaque 48 est plane de même que la face inférieure de la plaque froide. En conséquence, les différences d'épaisseurs de la base dues au nombre différent de couches de carton qu'elle présente en ses divers endroits apparaissent dans l'emballage en carton terminé comme des irrégularités dans le contour de la face interne de la base, tandis que le contour de la face externe de la base est pratiquement plan. La fig. 7 est un diagramme illustrant le nombre d'épaisseurs aux différents endroits de la base. Il n'est pas nécessaire que les creusures pratiquées dans le bloc de formage suivent exactement ces différences.
Ces différences sont en partie dues au fait que la lisière longitudinale formée par la bande 12 s'étend dans la base de manière à relier les parties 26 et 32 (voir fig. 2).
Cette variation dans le nombre de couches allant de 1 à 9 peut représenter une variation d'épaisseur de la base d'environ 3 mm.
En variante la face extrémité supérieure du bloc de formage peut être prévue en un matériau élastique.
Le pinçage par des pinces chaudes et des pinces froides au cours de l'opération C peut être répété.
Dans une chaîne de production automatique cette répétition peut être effectuée à une série de stations successives.
Préalablement à l'opération B, certaines ou toutes les parties latérales externes du flan qui viennent ensemble dans les plis de soufflet peuvent être revê tues dflun adhésif collant à chaud ou d'un liquide adhésif.
Similairement les parties externes du flan qui viennent les unes sur les autres au cours de l'opération D peuvent être revêtues d'un adhésif. Ces revêtements sont de préférence des émulsions d'acétate de polyvinyl. Elles sont le plus avantageusement appliquées sur la feuille de carton avant le début du formage. Ces revêtements peuvent former une partie d'un revêtement de protection appliqué sur une partie ou la totalité de la face externe de l'emballage.
Manufacturing process for cardboard packaging
The present invention relates to a method of manufacturing a cardboard packaging from a cardboard plane coated on one of its faces with a thermoplastic resin. Such cardboard packaging can be used for milk. It is a problem to provide such a cardboard package with a base which is adequately sealed and which at the same time is sufficiently flat to give this package a stable footing.
According to the present invention, a blank provided with a coating is formed into a tube of rectangular section and then, at one end of this tube, a base is formed by the following operations:
A) placing the tube on a forming block with parts of each of its faces extending beyond one end of the block;
B) the side parts are folded inward towards the block so that two opposite parts form gusseted folds and the other two parts are located on these gusseted folds but practically in a common plane with the ends facing towards outside and embracing between them the ends of these bellows folds;
C) The ends are clamped between a pair of heated clamps, then between a pair of cold clamps so that the ends are welded together into a wing which emerges perpendicularly from the face of the base and extends along it. a diameter of the base, one of the outer ends being of a greater length than the others so as to also form an extension extending beyond the rest of the wing;
D) the wing is folded on the face of the base with the face of the extension provided with a coating directed towards the base and this extension is first subjected to heating and compression then to cooling and compression so that the wing is secured to the face of the base.
The accompanying drawings serve to illustrate the invention.
In these drawings:
fig. 1 'illustrates a finished cardboard package ready for filling;
fig. 2 illustrates a tube placed on a forming block during operation A;
fig. 3 illustrates the end of operation B
fig. 4 illustrates operation C;
fig. 5 illustrates operation D
fig. 6 is a perspective view of the upper end of the forming block; and fig. 7 is a diagram of the upper end face of the forming block.
Prior to operation A, a blank is cut from a sheet of cardboard coated on one of its faces with a synthetic resin, for example polyethylene. On this blank, fold lines are drawn at the places where folds must be made during the various subsequent operating phases. The blank is then formed into a tube of rectangular section, as shown in FIG. 2, with the coated side on the inside. The longitudinal selvedge necessary to form the tube from the blank is preferably made by a strip 12 forming an extension of a face 14 from one of the edges of the blank. This strip is folded in half lengthwise, the face provided with a coating located on the outside.
The two halves of this strip are glued to each other, for example using polyvinyl acetate, then the external part is heat-welded to the face 16 on the opposite edge of the blank by softening the coating.
Fig. 1 illustrates a cardboard package with the base 18 completed. The cardboard packaging then consists of a body 20 which is slightly flared in the direction of the top and of an upper part 22 which is an extension of said body and on which various lines are drawn to allow it to be pinched in the form of folds forming a bellows then to be closed with a clamp, in a known manner after the cardboard packaging has been filled. During the formation of the base it is judicious to keep the packaging in an inverted position as shown in figs. 2 to 5, however other positions are possible.
The tube, as shown in fig. 2, comprises a bottom section 24 provided with fold lines in order to allow the side parts to be folded inward and downward, such that two opposing parts 26 and 28 form the folds of a bellows, while the other two parts 30 and 32 come over these bellows folds. This is shown in fig. 3. Prior to the start of this folding operation, the tube is placed on a forming block 34 which has a rectangular section but converging upwards so as to match the internal shape of the inverted tube.
The dimension of the forming block at its upper end is such that when the tube has been slid over this forming block until it engages this block due to the flared shape of the tube and the block. , then the upper end face 38 of the forming block is at the level of the fold lines 36 connecting the bottom to the body of the cardboard packaging.
As represented by fig. 6 the upper end face of the forming block is hollowed out locally as will be explained later in more detail.
The side portions 26, 28 and 30 are all a little higher than half the width of the forming block and the portion 32 is further extended upward by an extension 40. When the side portions are folded inward and down towards the block, as shown in fig. 3, their ends are turned outwards so that the ends of parts 30 and 32 embrace between them the ends of parts 26 and 28.
During operation C, as shown in FIG. 4, these ends are pinched between a pair of heated pliers 42, 44, released and then pinched between a pair of cold pliers. As a result, the area of the coating applied to these ends softens and these two coatings bond together and then harden into a single layer which seals the ends together into a wing. 46 emerging perpendicularly from the face of the base and extending along a diameter of that base. The extension 40 extends upwards beyond the rest of this wing.
During operation D, the wing 40 is folded down over the face of the base with the face of the extension 40 provided with a coating facing the base. As represented by fig. 5, the extension is then pressed down onto the end of the forming block by means of a heated plate 48 and is then pressed using a cold plate similar in shape to the heated plate. The wing 46 is thus secured to the face of the base. The cardboard packaging is then removed from the forming block and is in the form shown in FIG. 1.
As shown, the heated plate 48 and the cold plate preferably extend over the entire surface of the base so that the pressure of these plates helps to strengthen the entire base.
As shown in fig. 6, the upper end face of the forming block is preferably locally hollowed out at different depths while the lower face of the plate 48 is planar as is the lower face of the cold plate. Consequently, the differences in thicknesses of the base due to the different number of layers of cardboard which it presents in its various places appear in the finished cardboard packaging as irregularities in the contour of the internal face of the base, while that the contour of the external face of the base is practically flat. Fig. 7 is a diagram illustrating the number of thicknesses at the various locations of the base. The recesses in the forming block need not exactly follow these differences.
These differences are in part due to the fact that the longitudinal selvedge formed by the strip 12 extends in the base so as to connect the parts 26 and 32 (see fig. 2).
This variation in the number of layers ranging from 1 to 9 can represent a variation in thickness of the base of about 3 mm.
As a variant, the upper end face of the forming block may be provided in an elastic material.
The pinching with hot tweezers and cold tweezers during operation C can be repeated.
In an automatic production line this repetition can be carried out at a series of successive stations.
Prior to step B, some or all of the outer side portions of the blank which come together in the gusset plies may be coated with a hot tack adhesive or an adhesive liquid.
Similarly the outer parts of the blank which come over each other during operation D can be coated with an adhesive. These coatings are preferably polyvinyl acetate emulsions. They are most advantageously applied to the cardboard sheet before the start of forming. These coatings can form part of a protective coating applied to part or all of the outer face of the package.