EP0132191A2 - Procédé pour le renforcement des boîtes en carton - Google Patents

Procédé pour le renforcement des boîtes en carton Download PDF

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EP0132191A2
EP0132191A2 EP84401449A EP84401449A EP0132191A2 EP 0132191 A2 EP0132191 A2 EP 0132191A2 EP 84401449 A EP84401449 A EP 84401449A EP 84401449 A EP84401449 A EP 84401449A EP 0132191 A2 EP0132191 A2 EP 0132191A2
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resin
cardboard
reinforced
high frequency
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François Dupuy
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D5/00—Rigid or semi-rigid containers of polygonal cross-section, e.g. boxes, cartons or trays, formed by folding or erecting one or more blanks made of paper
    • B65D5/42—Details of containers or of foldable or erectable container blanks
    • B65D5/44—Integral, inserted or attached portions forming internal or external fittings
    • B65D5/441—Reinforcements
    • B65D5/445—Reinforcements formed separately from the container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D5/00—Rigid or semi-rigid containers of polygonal cross-section, e.g. boxes, cartons or trays, formed by folding or erecting one or more blanks made of paper
    • B65D5/42—Details of containers or of foldable or erectable container blanks
    • B65D5/56—Linings or internal coatings, e.g. pre-formed trays provided with a blow- or thermoformed layer

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a cardboard presentation box of high mechanical strength for packaging relatively heavy objects such as glass bottles filled with a liquid.
  • micro-groove cartons have been developed which, for a small thickness, have higher mechanical strength than a single carton of the same thickness. These cartons can be offset printed and grooved by conventional techniques. But they most often present unacceptable surface deformations when looking for a quality presentation of the box.
  • the object of the present invention is to design a method for producing a presentation box with very high mechanical strength and high rigidity from thin cardboards which can be offset printed and grooved using standard mechanical or HF techniques. allowing work at high speeds.
  • the method according to the present invention consists in selectively reinforcing the parts of the blank which are not crossed by a crease so as to provide on each side of the different creases unreinforced parts allowing subsequent shaping of the box.
  • said parts of the blank are reinforced by simultaneously depositing therein a series of separate blanks in an auxiliary material and the blanks deposited on the pre-grooved blank are fixed by a method of HF sealing.
  • a flexible or semi-rigid material such as a fabric, leather or a sheet of plastic material or else a rigid material such as wood, cardboard, a metal sheet or a sheet of rigid plastic material.
  • said reinforcement is carried out by impregnating the pre-grooved cardboard blank with a curable polymerizable resin and by subjecting the parts to be reinforced to an HF treatment producing a polymerization and localized hardening of said resin.
  • a reinforcement is used by adding an auxiliary material combined with the impregnation.
  • the sealing of the auxiliary material and the polymerization of the impregnation resin are carried out by a single HF treatment.
  • the impregnation resin is preferably a thermosetting resin such as an acrylic resin, of urephormol, of melamine phormol, a phenolic resin or also combinations of such resins.
  • FIG 1 we see a cardboard cutout 1 cut and pre-grooved in a conventional manner to form a parallelepipedic presentation box.
  • This cut 1 has flanks 2 to 5 intended to form the side, rear and front walls of the box.
  • the flanks are separated by grooves 6 to 8.
  • these flanks carry at their upper and lower ends tongues 9 to 15 intended to form the bottom and the cover of the box.
  • These tabs are separated from said flanks 2 to 5 by grooves 16 to 22.
  • the tab 10 and the flank 5 further comprise a sealing tab 23 and 24 respectively.
  • Cutout 1 is made from cardboard with a grammage of less than 500 g. to allow conventional cutting and creasing by mechanical means working at high speed.
  • the cardboard can thus be printed using a fast and economical offset process.
  • this reinforcement of the parts 25 to 29 is carried out by simultaneously depositing separate cutouts therein in an auxiliary material and by sealing these cutouts on the cardboard cutout 1 according to a sealing process H F.
  • Such operations are quick and economical and can easily be carried out on a machine as described in French patent application No. 82,04579 of March 18, 1982 of the applicant.
  • auxiliary materials there may be used according to the invention flexible, semi-rigid and rigid materials which can be sealed by an HF sealing process on the cardboard blank 1.
  • flexible materials such as fabrics, leather or semi-rigid or rigid materials such as cardboard, sheets of material plastic or metal sheets.
  • the method according to the invention and in particular the embodiment shown in FIG. 1 allow considerable savings to be made. material up to 40% compared to material consumption according to known methods in which the entire surface of the cardboard blank is covered 1. In the case of the use of leather for example, this constitutes a considerable advantage .
  • FIG. 2 schematically shows an HF sealing tool for sealing the cutouts in auxiliary material on the parts to be reinforced 25 to 29 of the cardboard cutout 1 shown in FIG. 1.
  • the upper marble 30 of a conventional HF press This marble 30 carries on its underside for each cut of auxiliary material to be sealed a separate sealing tool 31 to 35 consisting of a rectangular frame of a brass profile.
  • Such peripheral sealing of the cutouts of auxiliary material has proved to be sufficient for strengthening the mechanical strength of the box obtained.
  • the parts 25 to 29 of the cardboard blank 1 are reinforced by impregnating them with a thermosetting polymerizable resin. Then, these parts 25 to 29 are subjected to a treatment H F producing a polymerization and a local hardening of the resin in the parts to be reinforced. For this purpose, resins capable of hardening under the action of an H F treatment are used.
  • the entire surface of the cardboard blank is impregnated with a thermosetting resin. Then, only the parts to be reinforced are subjected to the HF treatment, thus producing a polymerization and a localized hardening of the resin while the folds of the cutout are not affected by this treatment and thus allow shaping by means mechanical of the gearbox.
  • thermosetting resins such as acrylic resins, urephormol, melamine phormol, phenolic resin or combinations of such resins are used for this impregnation.
  • the catalysts used with these resins determine the final stiffness of the treated parts of the cardboard cutout.
  • an HF tool is used as shown in FIG. 3.
  • the marble 36 has on its underside for each part to be reinforced 25 to 29 (FIG. 1) a separate HF tool 37 to 40 consisting of a rectangular frame with a profile.
  • Each frame includes a series of longitudinal and transverse cross members 42 and 43 respectively.
  • Practice has shown that such a tool allows polymerization and hardening of the impregnation resin in the parts to be reinforced 25 to 29 to be sufficient to considerably improve the rigidity of the cardboard blank 1.
  • the selective reinforcement is combined by providing cuts in auxiliary material with the reinforcement by localized impregnation and hardening.
  • the cardboard blank 1 is first impregnated with a suitable resin.
  • the auxiliary material cuts are put in place and in another phase, an HF treatment is applied which produces the sealing of the cuts and the localized hardening of the resin. This operation can, if necessary, be carried out in a single phase and with a single suitable HF tool.
  • This tool can be of the type shown in FIG. 3. It then ensures, with a suitable adjustment of the HF press, simultaneously the sealing of the auxiliary material cuts and the polymerization as well as the hardening of the impregnation resin in the parts to be strengthen 25 to 29. It is of course also possible to seal the cutouts of auxiliary material and the polymerization of the impregnation resin in two successive phases and with two different tools as shown in Figures 2 and 3 respectively.

Abstract

La présente invention concerne le cartonnage. Elle concerne en particulier un procédé pour la fabrication d'une boîte de présentation de haute résistance mécanique à partir d'une découpe pré-rainée (1) en un carton de faible épaisseur pouvant être imprimé en offset et rainuré suivant des procédés mécaniques ou HF habituels caractérisé en ce qu'il consiste à renforcer sélectivement les parties (25 à 29) de la découpe (1) qui ne sont pas traversées par un rainage (6 à 8 et 16 à 22) de sorte à ménager de chaque côté des différents rainages (6 à 8 et 16 à 22) des parties non renforcées permettant une mise en forme ultérieure de la boîte. Ce renforcement peut être réalisé par apport de découpes en une matière auxiliaire déposées et scellées par HF sur les parties à renforcer ou par une imprégnation totale ou partielle de la découpe (1) de carton avec une résine polymérisable durcissable et un traitement HF servant à produire un durcissement localisé de la résine dans les parties à renforcer. L'invention s'applique en particulier à la réalisation de boîtes pour l'emballage d'objets lourds.

Description

  • La présente invention concerne un procédé pour la réalisation d'une boite de présentation en carton de haute résistance mécanique pour l'emballage d'objets relativement lourds tels que des bouteilles en verre remplies d'un liquide.
  • Pour la réalisation de boites en carton de haute résistance mécanique qui présentent, après leur mise en forme, une rigidité importante, on utilise des cartons de forte épaisseur et d'une importante densité. Mais dans la pratique, on est limité par les techniques d'impression et de rainurage utilisées. En effet, pour un carton d'un grammage supérieur à 500 g., on ne peut plus utiliser l'impression offset et de même, pour des cartons d'un grammage supérieur â.600 g., on ne peut plus utiliser les techniques de rainurage mécaniques ou HF habituelles. Pour des cartons d'un grammage jusqu'à 700 g., on peut remplacer le rainurage par un gauffrage mais cette technique est coûteuse et l'opération de gauffrage ne peut être effectuée qu'à faible vitesse.
  • Pour remédier à cet inconvénient, on a développé des cartons à micro- cannelures qui présentent, pour une faible épaisseur, une résistance mécanique plus élevée qu'un carton simple de même épaisseur. Ces cartons peuvent être imprimés en offset et rainurés par des techniques classiques. Mais ils présentent le plus souvent des déformations de surface inacceptables lorsqu'on recherche une présentation de qualité de la boite.
  • La présente invention a pour objet de concevoir un procédé pour réaliser une boîte de présentation d'une très haute résistance mécanique et d'une importante rigidité à partir de cartons de faible épaisseur pouvant être imprimés en offset et rainurés suivant des techniques mécaniques ou HF habituelles permettant un travail à des vitesses élevées.
  • Le procédé selon la présente invention consiste à renforcer sélectivement les parties de la découpe qui ne sont pas traversées par un rainage de sorte à ménager de chaque côté des différents rainages des parties non renforcées permettant une mise en forme ultérieure de la boîte.
  • On peut ainsi utiliser une découpe de carton de faible épaisseur qui peut être imprimée en offset et rainée suivant un procédé classique à haute vitesse avant le renforcement de cette découpe suivant le procédé selon l'invention. Etant donné que ce renforcement ne concerne pas les bourrelets de pliage, la découpe renforcée peut être facilement mise en forme par des moyens mécaniques habituels.
  • Suivant un premier mode de réalisation avantageux du procédé selon l'invention, on renforce lesdites parties de la découpe en y déposant simultanément une série de découpes séparées en une matière auxiliaire et on fixe les découpes déposées sur la découpe pré-rainée par un procédé de scellage HF.
  • Comme matière auxiliaire, on peut utiliser une matière souple ou semi rigide telle qu'un tissu, du cuir ou une feuille de matière plastique ou encore une matière rigide telle que le bois, le carton, une tôle métallique ou une feuille de matière plastique rigide.
  • Suivant un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention, ledit renforcement est réalisé en imprégnant la découpe de carton pré- rainée avec une résine polymérisable durcissable et en soumettant les parties à renforcer à un traitement HF produisant une polymérisation et un durcissement localisé de ladite résine.
  • Suivant une première variante, on peut imprégner seulement les parties à renforcer de la découpe de carton.
  • Suivant une autre variante, on peut imprégner toute la surface de la découpe de carton et soumettre seulement les parties à renforcer audit traitement HF produisant une polymérisation et un durcissement localisé de la résine d'imprégnation.
  • De préférence, on utilise un renforcement par apport d'une matière auxiliaire combinée avec l'imprégnation. Dans ce cas, le scellage de la matière auxiliaire et la polymérisation de la résine d'imprégnation sont effectués par un seul traitement HF.
  • La résine d'imprégnation est de préférence une résine thermo-durcissable telle qu'une résine acrylique, d'urephormol, de mélamine phormol, une résine phénolique ou encore des combinaisons de telles résines.
  • D'autres réalisations et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre et en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue en plan d'une découpe de carton pré-rainée traitée suivant le procédé selon l'invention,
    • la figure 2 est une vue en perspective schématique d'un outil de traitement HF pour la mise en oeuvre d'un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention et
    • la figure 3 est une vue en perspective schématique d'un outil HF Pour le durcissement d'une résine d'imprégnation utilisée suivant un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention.
  • A la figure 1, on voit une découpe en carton 1 découpée et pré-rainée d'une manière classique pour former une boite de présentation parallélé- pipèdique. Cette découpe 1 présente des flancs 2 à 5 destinés à former les parois latérales, arrière et avant de la boite. Les flancs sont séparés par des rainages 6 à 8. De plus, ces flancs portent à leurs extrémités supérieures et inférieures des languettes 9 à 15 destinées à former le fond et le couvercle de la boîte. Ces languettes sont séparées desdits flancs 2 à 5 par des rainages 16 à 22. La languette 10 et le flanc 5 comprennent de plus une patte de scellage 23 et 24 respectivement.
  • La découpe 1 est réalisée à partir d'un carton de grammage inférieur à 500 g. pour permettre un découpage et un rainage classiques par des moyens mécaniques travaillant à une vitesse élevée. De plus, le carton peut ainsi être imprimé suivant un procédé offset rapide et économique.
  • Pour réaliser,à partir de cette découpe 1, une boîte d'une résistance mécanique très élevée, on renforce suivant le procédé selon l'invention sélectivement les parties non traversées par les rainages 6 à 8 et 16 à 22 des flancs 2 à 8 et des languettes 9 à 15. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 1, seuls les flancs 2 à 5 et la languette 10 sont renforcés comme représenté schématiquement en 25 à 28. La pratique a démontré qu'un tel renforcement est suffisant pour augmenter la résistance mécanique de la boîte obtenue dans des proportions considérables. Mais on peut bien entendu renforcer la totalité des flancs et des languettes de la découpe en carton 1.
  • Suivant un premier mode de réalisation du procédé selon l'invention, ce renforcement des parties 25 à 29 est réalisé en y déposant simultanément des découpes séparées en une matière auxiliaire et en scellant ces découpes sur la découpe en carton 1 suivant un procédé de scellage HF. De telles opérations sont rapides et économiques et peuvent aisément être réalisées sur une machine telle que décrite dans la demande de brevet français n° 82 04579 du 18 Mars 1982 de la déposante.
  • Comme matières auxiliaires, on peut utiliser suivant l'invention des matières souples, semi-rigides et rigides pouvant être scellées par un procédé de scellage HF sur la découpe en carton 1. On utilise avantageusement des matières souples telles que des tissus, du cuir ou des matières semi-rigides ou rigides telles que du carton, des feuilles de matière plastique ou encore des tôles métalliques.
  • Dans le cas d'utilisation de matières auxiliaires relativement coûteuses ayant également pour objet d'améliorer l'aspect esthétique de la boite obtenue, le procédé selon l'invention et notamment le mode de réalisation représenté à la figure 1 permettent de réaliser des économies considérables de matière pouvant atteindre 40 % par rapport à la consommation de matière suivant les procédés connus dans lesquels on recouvre la totalité de la surface de la découpe en carton 1. Dans le cas de l'utilisation du cuir par exemple, ceci constitue un avantage considérable.
  • La figure 2 montre schématiquement un outil de scellage HF pour le scellage des découpes en matière auxiliaire sur les parties à renforcer 25 à 29 de la découpe de carton 1 représentée à la figure 1. A cette figure, on voit le marbre supérieur 30 d'une presse HF classique. Ce marbre 30 porte sur sa face inférieure pour chaque découpe de matière auxiliaire à sceller un outil de scellage séparé 31 à 35 constitué par un cadre rectangulaire d'un profilé en laiton. Un tel scellage périphérique des découpes de matière auxiliaire s'est avéré suffisant pour le renforcement de la résistance mécanique de la boite obtenue.
  • Suivant un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention, on renforce les parties 25 à 29 de la découpe en carton 1 en les imprégnant avec une résine polymérisable thermo-durcissable. Ensuite, on soumet ces parties 25 à 29 à un traitement HF produisant une polymérisation et un durcissement localisé de la résine dans les parties à renforcer. A cet effet, on utilise des résines susceptibles de durcir sous l'action d'un traitement HF.
  • Suivant un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention, on imprègne la totalité de la surface de la découpe de carton avec une résine thermo-durcissable. Ensuite, on ne soumet que les parties à renforcer au traitement HF produisant ainsi une polymérisation et un durcissement localisé de la résine tandis que les bourrelets de pliage de la découpe ne sont pas affectés par ce traitement et permettent ainsi une mise en forme par des moyens mécaniques de la boite.
  • De préférence, on utilise pour cette imprégnation des résines thermodurcissables telles que des résines acryliques, d'urephormol, de mélamine phormol, une résine phénolique ou encore des combinaisons de telles résines Les catalyseurs utilisés avec ces résines déterminent la rigidité finale des parties traitées de la découpe de carton.
  • Pour le traitement HF dans ces deux derniers modes de réalisation, on utilise unoutil HF tel que représenté à la figure 3. A cette figure, on voit de nouveau le marbre supérieur 36 d'une presse HF classique non représentée en détail ici. Le marbre 36 comporte sur sa face inférieure pour chaque partie à renforcer 25 à 29 (figure 1) un outil HF séparé 37 à 40 constitué par un cadre rectangulaire d'un profilé. Chaque cadre comprend une série de traverses longitudinales et transversales 42 et 43 respectivement. La pratique a démontré qu'un tel outil permet de réaliser une polymérisation et un durcissement de la résine d'imprégnation dans les parties à renforcer 25 à 29 d'une manière suffisant pour améliorer considérablement la rigidité de la découpe de carton 1.
  • Suivant un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, on combine le renforcement sélectif par apport de découpes en matière auxiliaire avec le renforcement par imprégnation et durcissement localisé. Dans ce cas, on imprègne d'abord la découpe en carton 1 avec une résine convenable. Ensuite, on met en place les découpes de matière auxiliaire et dans une autre phase, on applique un traitement HF produisant le scellage des découpes et le durcissement localisé de la résine. Cette opération peut être, le cas échéant, effectuée en une seule phase et avec un seul outil HF convenable.
  • Cet outil peut être du type représenté à la figure 3. Il assure alors, avec un réglage convenable de la presse HF, simultanément le scellage des découpes de matière auxiliaire et la polymérisation ainsi que le durcissement de la résine d'imprégnation dans les parties à renforcer 25 à29. On peut bien entendu réaliser également le scellage des découpes de matière auxiliaire et la polymérisation de la résine d'imprégnation dans deux phases successives et avec deux outils différents tels que représentés aux figures 2 et 3 respectivement.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ici mais on peut y apporter de nombreuses modifications sans pour cela sortir du cadre de l'invention.

Claims (9)

1. Procédé pour la fabrication d'une boite de présentation de haute résistance mécanique et d'une importante rigidité à partir d'une découpe prérainée (1) en un carton de faible épaisseur pouvant être imprimé en offset et rainuré suivant des procédés mécaniques ou par haute fréquence habituels caractérisé en ce qu'il consiste à renforcer sélectivement les parties (25 à 29) de la découpe (1) qui ne sont pas traversées par un rainage (6 à 8 et 16 à 22) de sorte à ménager de chaque côté des différents rainages (6 à 8 et 16 à 22) des parties non renforcées permettant une mise en forme ultérieure de la boîte.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à renforcer les dites parties (25 à 29) de la découpe (1) en y déposant simultanément une série de découpes séparées en une matière auxiliaire et à fixer les découpes déposées sur la découpe pré-rainée (1) par un procédé de scellage par haute fréquence.
3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser comme matière auxiliaire une matière souple ou semi rigide telle qu'un tissu,du cuir ou une feuille de matière plastique.
4. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser comme matière auxiliaire une matière rigide telle que le bois, le carton, une tôle métallique ou une feuille de matière plastique rigide.
5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste à imprégner la découpe de carton pré-rainée (1) avec une résine polymérisable durcissable et à soumettre les parties à renforcer à un traitement par haute fréquence produisant une polymérisation et un durcissement localisé de ladite résine.
6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste à imprégner seulement les parties ã renforcer (25 à 29) de la découpe de carton (1).
7. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste à imprégner toute la surface de la découpe en carton (1) et à soumettre seulement les parties à renforcer (25 à 29) audit traitement par haute fréquence produisant une polymérisation et un durcissement localisé de la résine d'imprégnation.
8. Procédé suivant la revendication 2 et l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste à procéder simultanément au scellage par haute fréquence des découpes de matière auxiliaire et au traitement localisé par haute fréquence de la résine d'imprégnation.
9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 5 ou 8, caractérisé en ce que la résine est une résine acrylique, d'urephormol, de mélamine phormol, une résine phénolique ou encore une combinaison de telles résines.
EP84401449A 1983-07-18 1984-07-06 Procédé pour le renforcement des boîtes en carton Expired EP0132191B1 (fr)

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EP0132191A3 EP0132191A3 (en) 1986-01-29
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