EP0173592B1

EP0173592B1 - Method and apparatus for making cardboard tubes with integral closure for packaging articles

Info

Publication number: EP0173592B1
Application number: EP85401327A
Authority: EP
Inventors: Jean-Marie Bihl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1985-07-01
Publication date: 1988-10-12
Also published as: FR2567070B1; PT80780A; ATE37818T1; AU4880785A; EP0173592A1; CA1239825A; PT80780B; JPS6125830A; AU582592B2; DE3565489D1; ES544848A0; FR2567070A1; US4636188A; ES8702241A1

Abstract

A process and apparatus are provided for manufacturing cardboard tubes with incorporated closure for packing or sending articles or documents and tubes obtained by implementing this process. The process comprises the continuous formation of a cardboard tube on the rotary mandrel of a spiralling machine and cutting the tube into tube elements discharged by the machine. This cut out is provided in the form of a sinusoid with provision of appropriate fold lines. Thus tube elements are obtained, without waste of material, whose ends have two opposite tongues which may be folded back, the adjacent ends of two successive tube elements being offset by 90 DEG .

Description

II est connu, par le brevet beige BE-A-435 579, de réaliser des cornets en papier ou en carton souple, par exemple des cornets de dragees, dont la fermeture est assurée par deux languettes se faisant face qui sont repliées l'une sur I'autre au-dessus de I'ouverture du cornet autour d'une ligne de pliage incurvée vers la pointe du cornet. De tels cornets sont realises à partir d'une feuille de papier ou de carton mince facilement déformable qui est découpée a plat, puis est ensuite mise en forme pour constituer un cornet et est fixee par collage dans cette position.
On comprend que le procédé selon le brevet beige BE-E-435 579 ne peut pas s'appliquer à la realisation d'un tube cylindrique en carton rigide d'une certaine épaisseur, du genre par exemple des tubes utilises pour l'expédition postal de documents en forme de rouleau, car il ne serait pas possible en partant de feuilles de carton rigide d'une certaine épaisseur, découpées à plat, de déformer celles-ci pour constituer des tubes cylindriques sans risque important d'une cassure du carton et sans creation d'un renflement inacceptable dans la zone de collage.
La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvenients et elle propose à cet effet un procédé pour la realisation de tubes cylindriques en carton rigide, comportant des languettes opposées découpées pour constituer un système de fermeture hermétique, ainsi qu'un appareillage permettant la mise en oeuvre de ce procédé.
A cet effet, le procédé selon l'invention comprend la formation en continu d'un tube en carton sur le mandrin tournant d'une spiraleuse et la découpe automatique du tube en elements de tube qui sont éjectés par la machine, et il se caractérise par le fait que la coupe du tube en carton formé sur la spiraleuse s'effectue selon une découpe en forme de sinusoide avec aménagement de lignes de pliage appropriées, permettant l'obtention sans perte de matière d'elements de tube dont les extrémités présentent deux languettes opposées rabattables, les extrémités adjacentes de deux elements de tube successifs étant déphasées de π/2 par rapport à I'axe commun des tubes.
L'invention concerne également un appareillage pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, comprenant un outil de coupe à section circulaire monté fou autour d'un axe parallèle à I'axe du mandrin de spiraleuse sur lequel se forme le tube en carton et conçu pour être applique contre le tube qui est porté par le mandrin et qui l'entraÎne en rotation, cet appareillage se caractérisant par le fait que ledit outil de coupe est constitué par un cylindre dont la périphérie porte en relief un profile tranchant présentant en développement à plat la forme d'une sinusoide, les ventres successifs de la sinusoide disposes d'un même côté de celle-ci étant relies ensemble par des lignes arquees de dents destinées a imprimer des lignes de pliage et deux ventres successifs opposes de la sinusoide coopérant chacun avec une partie arquée opposée pour assurer la decoupe d'encoches.
On peut avantageusement prévoir que le développement de l'organe cylindrique de coupe selon I'invention soit le double de celui du tube en carton à réaliser, en permettant ainsi une excellente action de decoupe du carton.
On comprend que, lors de la fabrication de tubes en carton sur une spiraleuse équipée d'organes de coupe selon l'invention, la machine realise I'enroulement en spirales de couches de carton sur un mandrin tournant, après quoi on commande I'engagement du mandrin tournant par le cylindre de coupe selon I'invention qui, monté fou sur son axe, est entraîné en rotation par la pression contre ce mandrin tout en se déplaçant longitudinalement avec lui, en effectuant ainsi la decoupe du cylindre de carton porté par ce mandrin en réalisant à la fois, et sans perte de matière, l'extrémité arrière a languettes de fermeture opposées d'un tube fini qui est éjecté de la machine et l'extrémité avant a languettes de fermeture opposées du tube suivant en cours de formation.
Pour bien faire comprendre l'invention, on décrira ci-après, à titre d'exemple sans caractère limitatif, une forme d'execution préférée de l'outillage particulier permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention et du tube obtenu selon le procédé, en reference au dessin schematique annexé dans lequel:

la figure 1 est une vue en bout de l'organe de coupe selon l'invention, destine à être associé à une spiraleuse à couteaux mobiles;
la figure 2 est, a plus grande échelle, un développement à plat de l'organe de coupe selon l'invention;
la figure 3 est une vue en plan d'un tube selon l'invention, lors de sa fabrication, montrant la complémentarité de la forme de son extrémité arrière avec l'extrémité avant du tube le suivant au cours du processus de fabrication;
la figure 4 est une vue perspective d'un tube obtenu selon le procédé de l'invention, représenté en position ouverte; et
la figure 5 est une vue correspondant a la figure 4 du tube fermé à ses deux extrémités.

A la figure 1, on a représenté schématiquement le dispositif de coupe destine a être associé a une machine spiraleuse connue. Ce dispositif de coupe est constitué par un cylindre 1 monté fou sur un arbre 2 lui-même porté par des bras 3 conçus pour pivoter chacun latéralement, autour d'un axe d'articulation inférieur 4, par rapport à un support 5. Chaque bras 3 est relié au support 5 par l'intermédiaire d'un vérin pneumatique 6 et I'arbre 2 du cylindre 1 est destine a être dispose parallèlement à I'axe longitudinal du mandrin tournant (non représenté) de la spiraleuse sur lequel se forme le tube en carton.
Sur la surface exterieure du cylindre sont usinés des reliefs tranchants dont le développement à plat est représenté a la figure 2. Ces reliefs comprennent centralement une sinusoide continue 7 dont les ventres opposes sont espacés de π/2. Deux ventres successifs opposes 8, 9 de la sinusoide 7 sont associés chacun à une partie arquée opposée, respectivement 10, 11, dont le rôle sera expliqué plus loin et qui determine avec le ventre auquel elle est associée une forme en fuseau.
De chaque côté de la sinusoide 7 sont disposes des elements de coupe discontinus 12 en forme de dents répartis suivant des arcs de cercle réunissant les ventres successifs de la sinusoide 7. Ces dents 12 servent a former sur le tube de carton en formation les lignes de pliage des languettes repliables. Comme on le voit sur la figure 2, les lignes arquées 13 de dents 12 disposées au-dessus de la sinusoide 7 joignent les ventres successifs 8 et 14 alors que les lignes arquées 15 de dents 12, disposées au-dessous de la sinusoide 7, joignent les ventres successifs 16 et 9 qui sont déphasés de π/2 par rapport aux ventres 8 et 14.
Le développement du cylindre 1 peut avoir la même dimension que celui du tube à fabriquer, mais l'expérience a montré qu'un développement de dimension double de celui du tube a fabriquer donne des résultats particulièrement avantageux.
Selon le procédé de l'invention, a des moments determines de la fabrication du tube de carton sur le mandrin de la spiraleuse, on actionne automatiquement les vérins pneumatiques 6 de façon à engager le tube en carton par le cylindre de coupe 1 qui est entraîné en rotation par la rotation du tube sur le mandrin, puis on rétracte le cylindre 1. Cette action assure la découpe du tube de carton en determinant à la fois, sans perte de matière, l'extrémité arrière d'un tube et l'extrémité avant, déphasée de π/2, du tube suivant.
Cela est particulièrement visible sur la figure 3 où l'on a représenté un tube en carton, en cours de formation sur le mandrin d'une spiraleuse, juste après qu'il ait subi I'action du cylindre de coupe 1. On voit le tube au moment où, en raison de I'action de l'outil de coupe, il va se séparer entre une partie avant, constituant un tube 17 fini qui va être éjecté, et une partie arrière 18 qui constituera le tube suivant. L'extrémité arrière du tube 17 présente deux languettes opposées dont seule est visible sur la figure la languette 19 dont la découpe a été assurée par le ventre 8 de la sinusoide tranchante 7 du cylindre 1, avec aménagement d'une encoche 20 fournie par action de la partie tranchante arquée 10 du cylindre 1. La ligne de pliage de la languette 19 a été formée par I'action de la ligne arquée 15 de dents 12 du cylindre 1. Pour I'element de tube 18, on a représenté en 21 l'une des languettes de fermeture de l'extrémité avant, dont la découpe a été assurée par le ventre 16 de la sinusoïde 7 du cylindre 1, et en 22 la languette opposée découpée par le ventre 9 de la sinusoide 7. Sur la languette 22 est ménagée I'encoche 23 déterminée par la partie tranchante arquée 11. Les lignes de pliage 24 et 25 des languettes 21 et 22 sont formées sous I'action des lignes arquées 13 de dents 12 portées par le cylindre 1.
On voit bien que, grace a la complémentarité des extrémités adjacentes des tubes 17 et 18, déphasées de π/2 par rapport a I'axe commun des tubes, il n'y a pratiquement pas de perte de matière, puisque la seule matière perdue correspond aux encoches 20 et 23.
Comme on le voit aux figures 4 et 5, la fermeture du tube, pour son utilisation, est particulièrement facile et efficace puisqu'il suffit de rabattre d'abord la languette 22 (qui comporte l'encoche 23) de 90° environ autour de la ligne de pliage 25 ce qui obture déjà pratiquement l'extrémité du tube. On rabat ensuite la languette 21 sur la languette 22, autour de la ligne de pliage 24. Avantageusement, on dispose sur la face extérieure de la languette 22 un element autocollant double face 26 qui permet, lorsqu'on rabat la languette 21 sur la languette 22, d'obtenir une fermeture de grande resistance, particulièrement appropriée pour l'expédition postale des tubes, sans que cela modifie la presentation et l'esthétique extérieure de I'emballage fermé.
On comprendra que la description ci-dessus n'a été donnée qu'à titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications qui suivent. En particulier, le tube obtenu selon le procédé de I'invention pourrait être realise en un matériau mixte carton-aluminium ou carton-matière plastique.

Claims

1. Procédé pour la fabrication de tubes cylindriques en carton rigide a système de fermeture incorporé, comprenant la formation en continu d'un tube en carton sur le mandrin tournant d'une spiraleuse et la découpe automatique du tube en elements de tube (17, 18) qui sont éjectés par la machine, caractérisé par le fait que la coupe du tube en carton forme sur la spiraleuse s'effectue selon une découpe en forme de sinusoide avec aménagement de lignes de pliage appropriées (24, 25), permettant l'obtention sans perte de matière d'éléments de tube dont les extrémités présentent deux languettes opposées (21, 22) rabattables, les extrémités adjacentes de deux elements de tube successifs (17, 18) étant déphasées de n/2 par rapport à I'axe commun des tubes.

2. Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant un outil de coupe (1) a section circulaire monté fou autour d'un axe (2) parallèle a I'axe du mandrin de spiraleuse sur lequel se forme le tube en carton et conçu pour être applique contre le tube qui est porté par le mandrin et qui l'entraîne en rotation, caractérisé par le fait que ledit outil de coupe (1) est constitue par un cylindre dont la périphérie porte en relief un profile tranchant presentant en développement a plat la forme d'une sinusoide (7), les ventres successifs (8, 14 - 16, 9) de la sinusoide (7) disposes d'un même cote de celle-ci étant relies ensemble par des lignes arquées (13, 15) de dents (12) destinees a imprimer des lignes de pliage et deux ventres successifs opposes (8, 9) de la sinusoide (7) coopérant chacun avec une partie arquée opposée (10, 11) pour assurer la découpe d'encoches.

3. Appareillage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le développement du cylindre de coupe (1) est de dimension double de celui du tube a fabriquer.