Emballage en matière plastique pour un objet présentant au moins un équateur
La présente invention a pour objet un emballage en matière plastique pour un objet présentant au moins un équateur, c'est-à-dire une section située entre deux sections parallèles voisines de plus faible surface, par exemple une forme sphérique ou ovoïde.
L'emballage en matière plastique pour un objet présentant au moins un équateur, se caractérise par le fait qu'il présente la forme générale d'un corps creux dont au moins l'une des extrémités est ouverte et dont la paroi latérale présente, sur une partie au moins de sa longueur, une élasticité propre lui permettant de s'étendre radialement, et par le fait qu'il comporte un dispositif de retenue aménagé dans ladite partie élastique de la paroi latérale et est agencé de manière que l'objet emballé puisse être extrait de l'emballage en agissant sur l'une des extrémités de cet objet.
Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple plusieurs formes d'exécution de l'emballage selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan d'une première forme d'exécution, chaque quadrant représentant une coupe partielle suivant l'une des lignes de coupe I-I; 11-11; III-III; IV-IV de la fig. 2.
La fig. 2 est une coupe selon la ligne V-V de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en plan d'une seconde forme d'exécution de l'emballage.
La fig. 4 est une vue en élévation de l'emballage illustré à la fig. 3.
Les fig. 5 et 6 illustrent en plan deux autres variantes d'exécution de l'emballage.
La fig. 7 illustre en élévation une troisième forme d'exécution de l'emballage.
Les emballages représentés sont destinés à l'emballage de corps de révolution sphériques ou ovoïdes par exemple, d'une façon générale de corps présentant au moins un équateur, c'est-à-dire possédant une section située entre deux sections parallèles voisines de plus faible surface. En particulier cet emballage est spécialement destiné à l'emballage de lampes à incandescence. Toutefois l'emballage décrit pourrait également être utilisé pour emballer d'autres objets tels que des verres, des vases, des récipients, des boules, etc.
L'emballage décrit est réalisé en matière plastique, de préférence à partir d'une feuille de matière plastique thermoformable. Cette feuille de matière plastique est thermoformée pour obtenir l'emballage selon l'un des procédés de thermoformage actuellement existants, par exemple le procédé décrit dans le brevet suisse No 375138. I1 est évident que la forme de l'outillage utilisé est déterminée par les formes et les caractéristiques de l'emballage que l'on désire réaliser.
Cet emballage présente la forme générale d'un corps creux ouvert à l'une de ses extrémités dont les parois sont en matière plastique mince, c'est-à-dire comprise entre 0,1 et 0,7 mm. La partie supérieure, proche de l'ouverture O de l'emballage, de la paroi latérale de celui-ci présente une élasticité propre lui permettant de s'étendre radialement. Par contre la partie inférieure, proche du fond, de la paroi latérale de l'emballage est rigide et s'oppose à toutes modifications de son diamètre. Cette partie rigide forme le corps de l'emballage.
La flexibilité ou l'élasticité de la partie supérieure de la paroi latérale de l'emballage est obtenue par une configuration spéciale de cette partie supérieure de ladite paroi latérale.
Dans la première forme d'exécution illustrée aux fig. 1 et 2, l'emballage comporte une partie supérieure 1 expansible radialement et dont la face frontale est ouverte. Cet emballage comporte encore un dispositif de retenue aménagé dans ladite partie supérieure 1 de la paroi latérale; un corps 2 rigide constituant la partie inférieure de la paroi latérale relie la partie supérieure 1 au fond 3 de l'emballage qui comporte un dispositif d'éjection.
Dans cette forme d'exécution, la partie supérieure 1 présente des plis 4 longitudinaux s'étendant approximativement parallèlement à l'axe de symétrie de l'emballage. Ces plis 4 sont pratiquement inexistants à proximité du bord de l'ouverture. Ce bord de l'ouverture frontale O de l'emballage est constitué par un rebord 5. Les plis 4 sont de plus en plus marqués au fur et à mesure qu'ils se rapprochent du corps 2 de l'emballage. Les portions longitudinales de paroi reliant deux plis 4 voisins sont légèrement bombées en direction de l'intérieur de l'emballage.
En outre ces plis 4 sont disposés à proximité du corps de l'emballage, sur une partie pseudo-cylindrique 6 de la partie supérieure 1, selon des droites parallèles à l'axe de cet emballage. Par contre à proximité de l'ouverture O de l'emballage, ces plis sont disposés sur une partie pseudo-conique 7 de la partie supérieure 1 et s'étendent toujours suivant des génératrices de la partie supérieure 1, mais cette partie supérieure 1 étant légèrement conique, les plis 4 forment un angle avec l'axe de symétrie de l'emballage et constituent en fait des génératrices d'un cône enveloppant la partie supérieure 1 de l'emballage. De cette façon, la partie cylindrique ou corps 2 de l'emballage présente un diamètre supérieur à celui de son ouverture frontale.
Le dispositif de retenue aménagé dans la partie supérieure 1 comporte une gorge 8 circulaire disposée entre le corps 2 et la partie supérieure 1. Cette gorge 8 s'étend sur tout le tour de l'emballage et en direction de l'intérieur de celui-ci. Du fait des plis 4, le fond de cette gorge n'est pas disposé sur un cercle mais est constitué par une succession de festons 10 définissant un cercle inscrit 9 dont le diamètre est plus faible que celui de l'ouverture frontale de l'emballage. De cette façon, cette succession de festons 10 constitue une butée axiale destinée à entrer en contact avec l'objet devant être emballé, dans l'exemple illustré avec l'ampoule d'une lampe à incandescence dont l'équateur ou périmètre de plus grand diamètre est sensiblement égal au diamètre de l'ouverture frontale de l'emballage.
Cette butée axiale formée par les festons 10 est destinée à définir la position axiale de l'objet à l'intérieur de l'emballage.
Ce dispositif de retenue comporte encore des organes de maintien constitués par des saillies 11 émergeant de la paroi latérale de l'emballage vers l'intérieur de celui-ci. Ces saillies 11 sont disposées entre chaque pli 4 le long d'un périmètre de la partie supérieure 1 disposé entre la partie pseudo-cylindrique 6 et la partie pseudo-conique 7 de celle-ci. Ces saillies 11 sont constituées par des déformations de la matière plastique constituant la paroi de l'emballage. Ces saillies 11 sont circonscrites à un cercle dont le diamètre est compris entre celui de l'ouverture de l'emballage et celui du cercle inscrit 9 délimitant la pénétration dans l'emballage de la butée axiale formée par les festons 10. Dans cette forme d'exécution, ces saillies 1 1 présentent vues en plan la forme générale de croissants.
I1 faut encore noter que les festons 10 formant la butée axiale du dispositif de fixation sont situés dans une région de la paroi latérale de l'emballage, à proximité immédiate du corps 2 où celle-ci est rigide et ne permet pratiquement aucune expansion élastique radiale tandis que les saillies 11 sont situées dans la région de la partie supérieure 1 de l'emballage présentant la plus forte élasticité propre et permettant donc une relativement grande expansion radiale (augmentation du diamètre de 1 à 3 mm).
La distance axiale Y séparant les festons 10 des saillies 1 1 est dans l'exemple illustré de l'ordre de un centimètre. Toutefois cette distance est variable et, comme les diamètres de l'ouverture, de la butée axiale et celui autour duquel sont circonscrites les saillies 11, dépend de la forme de l'objet devant être emballé. D'une façon générale, il faut que lorsque l'objet est engagé dans son emballage les festons 10 et les saillies 11 soient disposés de part et d'autre de l'équateur de l'objet.
Cette partie de l'emballage est illustrée en détail à la fig. 1 où la partie A de celle-ci est une coupe transversale selon la ligne I-I de la fig. 2, la partie B une coupe transversale selon la ligne II-II de la fig. 2, la partie C une coupe transversale selon la ligne
III-III de la fig. 2 et la partie D une coupe transversale selon la ligne IV-IV de cette fig. 2.
Dans cette première forme d'exécution, le corps 2 de l'emballage est cylindrique et présente un diamètre approximativement égal à celui du cylindre enveloppant la partie pseudo-cylindrique 6 de la partie supérieure 1 de l'emballage.
Ce corps 2 comporte un fond 3 qui, dans cette forme d'exécution, présente une forme générale conique allant en se rétrécissant à partir du corps 2 pour se terminer par une paroi d'extrémité dans laquelle est aménagé un dispositif d'éjection. Les diamètres, la hauteur et l'angle d'ouverture de la forme générale conique de ce fond 3 dépendent évidemment des dimensions de l'objet devant être emballé. D'une façon générale, la forme de ce fond est telle qu'il n'entre normalement pas en contact avec l'objet emballé. Ce fond 3 comporte dans cette forme d'exécution une portion terminale cylindrique 15 de faible diamètre. Cette portion cylindrique 15 constitue un organe de guidage destiné à maintenir le culot d'une lampe à incandescence dans une position sensiblement axée sur l'axe de symétrie de l'emballage.
Le dispositif d'éjection comporte une membrane frontale 12, obturant le fond 3 et constituant la paroi d'extrémité de l'emballage. Cette membrane 12 possède deux positions d'équilibre stables, I'une pour laquelle cette membrane 12, vue de l'extérieur de l'emballage, est convexe, et l'autre pour laquelle elle est concave. Cette membrane 12 du dispositif d'éjection est située à une distance Z de la butée axiale, c'est-à-dire du plan transversal de l'emballage contenant les festons 10, telle que, lorsque l'objet est emballé et que la membrane 12 est en position stable convexe, celle-ci soit à proximité immédiate, c'està-dire à une distance de 1 à 3 mm de l'extrémité de l'objet emballé, mais ne soit pas en contact avec celui-ci.
En outre la distance X parcourue par le centre de la membrane 12 lorsque celle-ci passe de l'une de ses positions d'équilibre dans l'autre est au moins égale à la distance séparant les saillies 11 de l'équateur d'un objet emballé. En effet cette distance parcourue par le centre de la membrane 12 doit être telle que lorsque cette membrane 12 passe de sa position d'équilibre convexe à sa position d'équilibre concave, L'objet emballé soit déplacé en direction de l'ouverture de l'emballage d'une quantité telle que l'équateur E de cet objet passe au-delà du plan transversal de l'emballage contenant les saillies 11.
Le fonctionnement de l'emballage décrit est le suivant:
Supposons que cet emballage soit prévu pour des lampes à incandescence; dans ces conditions, le diamètre de l'ouverture O de l'emballage est égal ou faiblement (0,5 à 2 mm) supérieur au diamètre correspondant à l'équateur E de l'ampoule de la lampe à incandescence. Toutefois cet équateur E est plus grand que les cercles inscrits dans les saillies 11 et les festons 10. En outre la hauteur H séparant le diamètre de l'ampoule prenant appui sur les festons 10 du bout du culot de la lampe à incandescence est faiblement (1 à 3 mm) inférieure à la distance Z de l'emballage.
Supposons encore que la membrane 12 soit dans sa position stable concave, c'est-à-dire rétractée à l'intérieur du fond de l'emballage.
Lorsque l'usager désire emballer une lampe à incandescence, il introduit celle-ci, le culot en avant, à l'intérieur de l'emballage par l'ouverture frontale supérieure O de celui-ci. Cette introduction de la lampe à incandescence dans l'emballage ne rencontre aucune résistance jusqu'au moment où l'ampoule de la lampe à incandescence entre en contact avec les saillies 11. Dès cet instant, l'usager doit effectuer une poussée dans le sens de la flèche f sur l'ampoule, ce qui provoque l'introduction de la lampe à incandescence plus avant dans l'emballage, jusqu'à ce que l'équateur de l'ampoule ait franchi les saillies 11. Ceci est rendu possible du fait de l'élasticité propre de la partie supérieure 1 de l'emballage. Enfin l'ampoule de la lampe vient reposer sur la butée axiale formée par les festions 10.
Cette butée n'étant pas expansible radialement, l'ampoule est arrêtée et maintenue dans cette position à l'intérieur de l'emballage. Toutefois dès que l'équateur E de l'ampoule a passé au-delà du plan transversal de l'emballage contenant les saillies 11, celles-ci tendent à se replacer sur leur diamètre de repos et sont appliquées élastiquement, par l'élasticité propre de la paroi de l'emballage, contre la surface de l'ampoule. Cette ampoule et donc la lampe à incandescence est donc maintenue élastiquement à l'intérieur de l'emballage par pincement de sa surface entre les festons 10 et les saillies 11.
Il faut encore remarquer que, pendant cette introduction de la lampe dans l'emballage, la face frontale du culot de cette lampe entre en contact avec la membrane 12 située en position d'équilibre concave, déplace celle-ci contre son élasticité propre jusqu'audelà de sa position médiane d'équilibre instable. Dès lors cette membrane prend automatiquement, sous l'action de son élasticité propre, sa position d'équilibre stable convexe. Dans cette position d'équilibre convexe, cette membrane n'est plus en contact avec la face frontale du culot de la lampe à incandescence, même lorsque celle-ci est maintenue en position introduite dans l'emballage. En effet cette membrane est située alors à une distance de 1 à 3 mm de la face frontale du culot de la lampe.
Pour extraire la lampe hors de l'emballage, il suffit à l'usager d'exercer une poussée en direction de la flèche g sur le centre de la membrane 12 tendant à replacer celle-ci en position stable concave. Par ce déplacement, la lampe est forcée hors de l'emballage, l'ampoule forçant lors de son déplacement les saillies 1 1 à s'étendre radialement contre l'action élastique de la paroi supérieure 1 de l'emballage.
Cet emballage, bien que ne faisant intervenir que de très faibles épaisseurs de matériau d'emballage est extrêmement efficace. En effet lors de la chute d'un tel emballage aucun choc n'est transmis directement à l'objet emballé. Les parties de l'emballage qui sont susceptibles d'entrer en contact avec le sol ou tout autre objet lors d'une chute ne sont pas en contact direct avec l'objet emballé. De cette façon, les effets des chocs sont répartis sur une grande surface de l'objet emballé et les efforts spécifiques locaux sur cet objet sont fortement réduits. En effet les parties qui sont susceptibles d'être soumises à l'action d'un choc sont: le bord supérieur 5 de l'ouverture, les plis 4. le corps 2, le fond 3 et la membrane 12 ; aucune de ces parties de l'emballage n'est en contact direct avec l'objet emballé.
De tels emballages présentent évidemment de très grands avantages par rapport aux emballages existants dont les principaux sont les suivants
1. Fabrication très simplifiée puisque ceux-ci peu
vent être fabriqués par moulage ou thermofor
mage en une seule opération.
2. Forte économie de matière première, étant donné
la faible épaisseur des parois de l'emballage.
3. Réduction du prix de revient du fait de la faible
quantité de matière utilisée et de la facilité de
fabrication.
4. Très faible encombrement de l'emballage. La
perte de place due à l'emballage est minime grâce
à sa conception qui élimine la transmission
directe des chocs à l'objet emballé et permet de
ce fait d'avoir un faible volume de matière
d'emballage.
5. L'emballage et le déballage des objets est extrê
mement simple, ce qui est très important pour
l'emballage automatique d'objets et permet de
réduire les temps prévus pour ces opérations.
6. Grande efficacité de l'emballage du fait de
l'absence de transmission directe de chocs de
l'emballage sur l'objet emballé.
La seconde forme d'exécution de l'emballage illustrée aux fig. 3 et 4 est pratiquement semblable à celle décrite ci-dessus. En effet, dans cette seconde forme d'exécution, seul le corps 2 présente une forme extérieure qui diffère du corps de la première forme d'exécution. En effet dans cette deuxième forme d'exécution le corps 2 présente, vu de dessus, une forme générale polygonale, carrée dans l'exemple illustré. Ce corps 2 présente donc des faces latérales planes pouvant servir de surface d'appui. En effet grâce à cette forme du corps 2, l'emballage est aisément empilable, ce qui constitue un avantage supplémentaire. Les autres parties de l'emballage sont, dans cette seconde forme d'exécution, identiques aux parties correspondantes de la première forme d'exécution de sorte que le fonctionnement de l'emballage est identique à celui décrit en référence aux fig. 1 et 2.
Les fig. 5 et 6 illustrent des variantes de cette seconde forme d'exécution, dans lesquelles le corps 2 présente la forme d'un prisme droit dont les sections transversales sont octogonales, respectivement hexagonales. Pour le reste, ces variantes sont identiques à l'emballage décrit en référence aux fig. 1 et 2.
I1 va de soi que, dans des variantes non illustrées de l'emballage, les formes des plis 4, des festons 10 et des saillies 11 pourraient être différentes pour autant que leurs fonctions soient conservées. En outre les plis 4 de la partie supérieure 1 de l'emballage pourraient être remplacés par des fentes pratiquées dans la paroi de cet emballage et s'étendant sur une distance approximativement égale à celle sur laquelle s'étendent les plis 4 dans les formes d'exécution décrites plus haut. En effet la raison d'être des plis 4 est de conférer une certaine élasticité dans le sens radial à la partie supérieure 1 de l'emballage.
Une telle élasticité de la paroi de l'emballage peut également être obtenue au moyen des fentes précitées.
Dans la troisième forme d'exécution de l'emballage illustrée à la fig. 7, les dispositifs de retenue et d'éjection sont réalisés différemment mais l'emballage compote également une partie supérieure 1 et un corps 2. Dans cette forme d'exécution, le corps 2 est cylindrique et le fond de celui-ci est constitué par la membrane 12 du dispositif d'éjection. Cette membrane 12 possède également deux positions d'équilibre stables, l'une convexe et l'autre concave.
La partie supérieure 1 comporte un rebord 5 bordant l'ouverture O de l'emballage et une paroi comportant également une partie pseudo-conique 7 et une partie pseudo-cylindrique 6. Dans cette forme d'exécution, les plis 4 sont plus marqués que dans la première forme d'exécution et entre chacun de ces plis 4 se trouve un pli 13 dont l'arête est dirigée vers l'intérieur de l'emballage. De cette façon la partie supérieure 1 de l'emballage présente, sur au moins une partie de sa hauteur, une paroi plissée qui possède une élasticité radiale permettant son expansion.
Dans cette forme d'exécution, le dispositif de retenue aménagé dans la partie supérieure de l'emballage est constitué par des perforations 14 disposées le long d'un périmètre de cette partie supérieure 1 et pratiquées sur chaque pli 13. Ces perforations sont en outre disposées sur une circonférence présentant un diamètre légèrement plus faible que l'équateur de l'objet devant être emballé. Ces perforations 14 peuvent simultanément jouer le rôle de butée axiale et d'organe de maintien. La distance Z' séparant le plan transversal de l'emballage passant par le centre de toutes ces perforations 14 du centre de la membrane 12 constituant le fond de l'emballage, lorsque celle-ci est en position d'équilibre stable convexe, est légèrement (1 à 3 mm) supérieure à la hauteur séparant l'équateur E de la partie frontale d'un objet devant être emballé.
Lorsqu'un objet est placé dans cet emballage, son équateur E est disposé approximativement symétriquement par rapport aux perforations 14 tandis que sa face frontale, dirigée vers le fond de remballage, est située à une faible distance (1 à 3 mm) de la membrane 12 qui elle est placée en position stable convexe. L'objet est maintenu dans cette position par l'application, sous l'effet des forces élastiques propres de la partie supérieure 1 de l'emballage, des perforations 14 contre la surface de l'objet emballé. Ces perforations étant centrées sur l'équateur E de l'objet emballé, les bords supérieurs et inférieurs de ces perforations sont situés de part et d'autre de cet équateur E et maintiennent l'objet dans la position désirée d'une façon analogue aux festons 10 et saillies 11.
De nombreuses variantes pourraient être envisagées en modifiant la forme des plis 4 et 13 ainsi que celle des perforations 14 ou des festons 10 et des saillies 11. De même la forme du corps 2 pourrait être différente, par exemple prismatique ou même conique. En outre il est évident que le fond et le dispositif d'éiection des deux premières formes d'exécution pourraient être utilisés avec un dispositif de fixation du tvpe de celui décrit en référence à la troisième forme d'exécution ou vice versa.
Dans une variante non illustrée, la membrane 12 pourrait être supprimée. Pour retirer l'objet hors de l'emballage, l'usager effectuerait une pression dans le
sens de la flèche g directement sur l'objet. Dans ce
cas l'emballage serait ouvert à ses deux extrémités et
sa longueur serait plus grande que celle de l'objet
emballé de manière que cet objet ne dépasse ni d'un côté ni de l'autre hors de cet emballage.
I1 est évident que ces emballages peuvent être réalisés à partir de matière plastique transparente ou opaque, teintée ou non. A titre d'exemple on peut citer comme matières plastiques particulièrement bien adaptées à la réalisation de tels emballages le polystyrène et le polyéthylène basse pression.
Les formes d'exécution décrites et illustrées ont toutes trait à des emballages destinés à l'emballage d'objets présentant un équateur de forme circulaire.
C'est la raison pour laquelle la partie supérieure 1 de ces emballages présente des sections transversales de forme générale circulaire. Il est évident que des objets dont l'équateur présenterait une forme quelconque, polygonale ou curviligne par exemple, pourraient être emballés dans un emballage analogue. En effet il suffit que la partie supérieure 1 de l'emballage présente une section droite correspondant à celle de l'objet envisagé. L'emballage décrit permet même l'emballage de corps dont l'équateur serait une ligne gauche. Dans ce cas la butée axiale et les organes de maintien seraient également disposés suivant des lignes gauches.