EP1426305A1 - Procédé de fabrication d'enveloppes pour objets fragiles - Google Patents

Procédé de fabrication d'enveloppes pour objets fragiles Download PDF

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EP1426305A1
EP1426305A1 EP03370038A EP03370038A EP1426305A1 EP 1426305 A1 EP1426305 A1 EP 1426305A1 EP 03370038 A EP03370038 A EP 03370038A EP 03370038 A EP03370038 A EP 03370038A EP 1426305 A1 EP1426305 A1 EP 1426305A1
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enclosure
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case
envelope
damping material
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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
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/02—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage
    • B65D81/03—Wrappers or envelopes with shock-absorbing properties, e.g. bubble films
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00—Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/20—Embedding contents in shock-absorbing media, e.g. plastic foam, granular material

Definitions

  • the invention relates to the technical field of envelopes.
  • envelopes is meant here flat cases, for example of shape rectangular, intended for correspondence and, more generally, for transport and in particular postal distribution.
  • the envelopes are provided of cellular material comprising air bubbles.
  • This material is known in oneself for a very long time (see for example American patent US-2,294,389, from 1965).
  • This first series of bubble envelope production can be illustrated by the following documents: EP 0.172.142, US-5.273.361, FR-2.163.311, DE-200.06.056U.
  • the envelopes are provided foam padding. Examples of making such envelopes can be found in the following documents: FR-2.172.830, US-4.087.002.
  • the first series of embodiments has several drawbacks.
  • the volume / weight ratio is very high, which makes expensive transport and storage of envelopes before use.
  • the second series of productions also presents many disadvantages.
  • the volume / weight ratio remains high, which, again, makes it expensive to transport and store envelopes before use.
  • the document FR-2.139.749 describes a composite material comprising expandable particles containing a polar compound such as anhydride citraconic, ethyl acrylate, beta hydroxyethyl acrylate.
  • US patents US-4,620,633 and US-4,193,499 describe envelopes currently sold under the XPANDER PAK brand.
  • the US Patent US-4,620,633 describes double-walled envelopes between which an expandable material is placed. In the initial state, this material expandable is compressed because housed in an internal pocket in the envelope, this pocket being vacuum. The user must perforate the envelope, after placing the product to be protected in the envelope, so that the expandable product swells by air inlet.
  • the envelopes described in the documents US-4,193,499 and US-4,620,633 are of delicate use. There is a risk that perforation of the envelope causes injury to the user or deterioration of the object contained in the envelope, object that one wishes protect precisely against such accidents.
  • microwaves as described in the document US-4,193,499 requires a specific apparatus suitably adjusted.
  • the use of microwaves is not very compatible with sending, in the envelope, of metallic materials.
  • the invention aims to provide an economical solution to several of the problems with previously known products.
  • the invention aims to provide a new method of manufacture of envelopes for fragile objects, the envelopes obtained being more easily recyclable than those known, the envelopes obtained being more reusable and less transportation and storage before use expensive, the volume / weight ratio of these envelopes, before use, being significantly reduced.
  • the cushioning material is a natural foam or synthetic.
  • the invention relates, according to a second aspect, to packaging envelopes obtained by implementing the method presented above, said cases being each arranged in an enclosure, the enclosures being grouped in an over-enclosure, over-wrapped, from which air has been expelled by compression or suction before closing.
  • the enclosures containing the envelope (s) are made of translucent, transparent, semi-transparent polymer material, or provided with a content viewing window.
  • any paper envelope or conventional kraft can be used as a case.
  • the cushioning material being placed in said case, without advantageously be attached to it, it is easy to reuse this material, the case being able to be recycled or reused elsewhere.
  • a strip of cushioning material or more bands can be placed in the case, this band (these bands) being possibly provided with reliefs, as is known per se.
  • the flexible enclosure in which the cases are placed under vacuum is transparent, translucent or semi-transparent, or else provided with a transparent, translucent or semi-transparent window. The user can thus visually identify the nature, even the number of envelope cases contained in the flexible packaging enclosure under empty.
  • the flexible enclosure is advantageously provided with precut means.
  • Such pre-cutting means are known in themselves and can be for example the following.
  • the enclosure comprises a two-layer film, one of the layers being provided with a plastic material pre-cut according to a line, for example by laser cutting.
  • a tear strip is stuck on the enclosure, one end of this strip being exposed so as to allow manual traction on this strip.
  • Such tapes are used currently, but for much more modest efforts, in packaging packs of cigarettes or audio cassettes.
  • a side cut or pre-cut forms a tear primer, the film constituting the enclosure, mono or multilayer, having an orientation preferential providing the linear propagation of this tearing (by example PE oriented).
  • the enclosure is closed by welding (high frequency, ultrasound or heat sealing, depending on the material used in particular) and the welding area is provided with two opposite grip.
  • the process can be implemented for storage and transport padded or bubble envelopes, individually placed in an enclosure flexible, these envelopes being compressed mechanically and / or by suction air contained in the enclosure before closing of this enclosure, for example by welding.
  • the envelopes are placed in number in a flexible enclosure in which air is expelled by suction or mechanical compression, each of these envelopes being itself placed in a closed enclosure in which air has previously been expelled by compression or aspiration.
  • the user When the user opens the first overpack enclosure, it access the enclosures containing the envelopes and can take them one by one one, as required, the unused envelopes remaining in the state compressed storage or transport.

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Abstract

Procédé de fabrication d'enveloppes pour objets fragiles, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : introduction, dans un étui, d'un matériau amortissant ; placement d'au moins un étui contenant le matériau amortissant dans une enceinte souple ; expulsion de l'air contenu dans l'enceinte souple et fermeture de cette enceinte, le vide obtenu entraînant la compression du matériau amortissant de l'étui.

Description

L'invention se rapporte au domaine technique des enveloppes.
Par enveloppes on désigne ici des étuis plats, par exemple de forme rectangulaire, destinés à la correspondance et, plus généralement, au transport et à la distribution notamment postale.
On connaít dans l'art antérieur, de très nombreuses réalisations pour de telles enveloppes pour objets fragiles.
Selon une première série de réalisation, les enveloppes sont pourvues d'un matériau cellulaire comprenant des bulles d'air. Ce matériau est connu en soi depuis fort longtemps (voir par exemple le brevet américain US-2.294.389, de 1965). Cette première série de réalisation d'enveloppe bulle peut être illustrée par les documents suivants : EP 0.172.142, US-5.273.361, FR-2.163.311, DE-200.06.056U.
Selon une deuxième série de réalisation, les enveloppes sont pourvues d'une matelassure en mousse. Des exemples de réalisation de telles enveloppes à matelassure peuvent être trouvés dans les documents suivants : FR-2.172.830, US-4.087.002.
La première série de réalisation présente plusieurs inconvénients.
En premier lieu, le rapport volume/poids est très élevé, ce qui rend coûteux le transport et le stockage des enveloppes avant leur utilisation.
En second lieu, la perforation accidentelle des bulles d'air ou la fuite lente d'air des cellules lorsque les enveloppes sont soumises à compression peut réduire fortement le caractère amortissant et protecteur de ces enveloppes.
En troisième lieu, l'utilisation de matériaux à faible perméabilité aux gaz, pour la fabrication de ces enveloppes, entraíne des coûts élevés.
La deuxième série de réalisation présente également de nombreux inconvénients.
En premier lieu, le rapport volume/poids reste élevé, ce qui, ici encore, rend coûteux le transport et le stockage des enveloppes avant leur utilisation.
En second lieu, les matériaux assemblés pour la fabrication de ces enveloppes matelassées rendent très délicat le recyclage de ces enveloppes : certains de ces matériaux sont recyclables et valorisables, d'autres non et la séparation et le tri de ces divers matériaux est complexe.
Afin de réduire le rapport volume/poids, plusieurs solutions ont pu être imaginées dans l'art antérieur.
Le document FR-2.139.749 décrit un matériau composite comprenant des particules expansibles contenant un composé polaire tel qu'anhydride citraconique, acrylate d'éthyle, acrylate de beta hydroxyethyle.
Sous l'effet d'un champ électrique, les particules expansibles, logées dans des poches délimitées par soudage de deux films synthétiques, vont s'échauffer et mousser rapidement, les films synthétiques présentant quant à eux un faible échauffement, étant réalisés avec des matériaux à faible perte diélectrique.
Le produit décrit dans le document FR-2.139.749 s'avère très coûteux à fabriquer et son recyclage est très délicat. Par ailleurs, ce matériau ne peut être réutilisé, les particules expansibles moussant de manière irréversible sous l'effet du champ électrique.
Les brevets américains US-4.620.633 et US-4.193.499 décrivent des enveloppes actuellement commercialisées sous la marque XPANDER PAK. Le brevet américain US-4.620.633 décrit des enveloppes à double parois entre lesquelles un matériau expansible est placé. A l'état initial, ce matériau expansible est compressé car logé dans une poche interne à l'enveloppe, cette poche étant sous vide. L'utilisateur doit perforer l'enveloppe, après avoir placé le produit à protéger dans l'enveloppe, pour que le produit expansible gonfle par entrée d'air.
Le brevet américain US-4.193.499 décrit des enveloppes à double parois entre lesquelles se trouve un matériau expansible sous l'effet de micro-ondes.
Les enveloppes décrites dans les documents US-4.620.633 et US-4.193499 présentent de nombreux inconvénients.
En premier lieu, par leur conception même, ces enveloppes ne sont pas réutilisables.
L'expansion sous micro-ondes du matériau amortissant, décrite dans le brevet US-4.193499 est tout aussi irréversible que l'était celle obtenue par l'application d'un champ électrique, décrite dans le brevet français FR-2.139.749.
La perforation des enveloppes décrites dans le brevet US-4.620.633 est de même irréversible.
En second lieu, les enveloppes décrites dans les documents US-4.193.499 et US-4.620.633 sont d'un usage délicat. Il existe un risque que la perforation de l'enveloppe entraíne des blessures pour l'utilisateur ou une détérioration de l'objet contenu dans l'enveloppe, objet que l'on souhaite protéger justement contre de tels accidents.
L'utilisation de micro-ondes telles que décrites dans le document US-4.193.499 nécessite un appareillage spécifique convenablement réglé. L'emploi de micro-ondes n'est pas très compatible avec l'envoi, dans l'enveloppe, de matériaux métalliques.
En troisième lieu, le recyclage des enveloppes décrites dans ces documents US-4.193.499 et US-4.620.633 est très délicat et coûteux, compte tenu de la multiplicité des matériaux employés pour la fabrication de ces enveloppes et du mode d'assemblage de ces matériaux.
L'invention vise à apporter une solution économique à plusieurs des problèmes posés par les produits connus antérieurement.
Plus précisément, l'invention vise à fournir un nouveau procédé de fabrication d'enveloppes pour objets fragiles, les enveloppes obtenues étant plus facilement recyclables que celles connues, les enveloppes obtenues étant de plus réutilisables et d'un transport et stockage avant utilisation moins coûteux, le rapport volume/poids de ces enveloppes, avant utilisation, étant notablement réduit.
A ces fins, l'invention se rapporte, selon un premier aspect, à un procédé de fabrication et conditionnement d'enveloppes, ce procédé comprenant les étapes suivantes :
  • introduction, dans un étui, d'un matériau amortissant formant ainsi une enveloppe pour objet fragile ;
  • placement d'au moins un étui contenant le matériau amortissant dans une enceinte souple ;
  • expulsion de l'air contenu dans l'enceinte souple et fermeture de cette enceinte entraínant la compression du matériau amortissant de l'étui.
Dans une réalisation, le matériau amortissant est une mousse naturelle ou synthétique.
Selon diverses réalisations, le procédé présente les caractères suivants, le cas échéant combinés :
  • l'expulsion de l'air contenu dans l'enceinte souple est obtenue par aspiration et/ou par compression mécanique de l'enceinte contenant l'(les) étui(s);
  • il comprend une étape supplémentaire de placement de moyens de pré-découpe pour ouverture facilitée de l'enceinte contenant l'(les) étui(s) ;
  • les moyens de pré-découpe sont choisis parmi le groupe comprenant les lignes d'affaiblissement, les entailles sur les bords latéraux de l'enceinte ou tout autre moyen équivalent.
L'invention se rapporte selon un deuxième aspect, à un conditionnement d'enveloppes obtenues par la mise en oeuvre du procédé présenté ci-dessus, lesdits étuis étant disposés chacun dans une enceinte, les enceintes étant groupées dans une sur-enceinte, de sur-emballage, de laquelle l'air a été chassé par compression ou aspiration avant fermeture.
Dans une réalisation, les enceintes contenant la(les) enveloppe(s) sont réalisées en matériau polymère translucide, transparent, semi-transparent, ou pourvues d'une fenêtre de visualisation du contenu.
Ainsi que le comprendra l'homme du métier, toute enveloppe papier ou kraft conventionnelle peut être utilisée comme étui.
Le matériau amortissant étant placé dans ledit étui, sans avantageusement y être fixé, il est aisé de réutiliser ce matériau, l'étui pouvant être recyclé ou réutilisé par ailleurs.
En fonction des besoins, une bande de matériau amortissant ou plusieurs bandes peuvent être placées dans l'étui, cette bande (ces bandes) étant éventuellement pourvue(s) de reliefs, ainsi qu'il est connu en soi.
Dans une réalisation avantageuse, l'enceinte souple dans laquelle les étuis sont placés sous vide est transparente, translucide ou semi-transparente, ou bien encore pourvue d'une fenêtre transparente, translucide ou semi-transparente. L'utilisateur peut ainsi visuellement identifier la nature, voire le nombre d'étuis enveloppes contenus dans l'enceinte souple d'emballage sous vide.
En tant que matériau amortissant, une mousse de polyéthylène à cellules fermées, dépourvue de CFC et de HCFC, permet un recyclage respectueux de l'environnement.
Afin de faciliter l'ouverture de l'enceinte souple, sans qu'il soit nécessaire d'employer des outils tranchants tels que cutter ou ciseaux, sources d'accidents, l'enceinte souple est avantageusement pourvue de moyens de pré-découpe.
De tels moyens de pré-découpe sont connus en eux-mêmes et peuvent être par exemple les suivants.
Dans une première réalisation, l'enceinte comprend un film bi-couche, l'une des couches étant pourvue d'une matière plastique pré-découpée suivant une ligne, par exemple par découpe laser.
Dans une autre réalisation, une bande de déchirement est collée sur l'enceinte, une extrémité de cette bande étant exposée de sorte à permettre une traction manuelle sur cette bande. De telles bandes sont employées actuellement, mais pour des efforts beaucoup plus modestes, dans l'emballage de paquets de cigarettes ou de cassettes audio.
Dans une autre réalisation, éventuellement combinée aux précédentes, une entaille ou pré-découpe latérale forme amorce de déchirure, le film constituant l'enceinte, mono ou multicouche, présentant une orientation préférentielle fournissant la propagation linéaire de ce déchirement (par exemple PE orienté).
Dans encore une autre réalisation, l'enceinte est fermée par soudure (haute fréquence, ultrasons ou thermosoudure, en fonction du matériau employé notamment) et la zone de soudure est pourvue de deux pattes de préhension opposées.
Le procédé peut être mis en oeuvre pour le stockage et le transport d'enveloppes matelassées ou à bulles, placées à l'unité dans une enceinte souple, ces enveloppes étant compressées mécaniquement et/ou par aspiration de l'air contenu dans l'enceinte avant fermeture de cette enceinte, par exemple par soudage.
Il en résulte un gain de place appréciable.
Dans un mode de mise en oeuvre, les enveloppes sont placées en nombre dans une enceinte souple dans laquelle l'air est chassé par aspiration ou compression mécanique, chacune de ces enveloppes étant elle-même placée dans une sous-enceinte fermée dans laquelle l'air a été auparavant chassé par compression ou aspiration.
Ainsi, lorsque l'utilisateur ouvre la première enceinte de sur-emballage, il accède aux enceintes contenant les enveloppes et peut les prendre une par une, au gré de ses besoins, les enveloppes non encore utilisées restant à l'état compressé de stockage ou transport.

Claims (7)

  1. Procédé de fabrication et conditionnement d'enveloppes pour objets fragiles, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
    introduction, dans un étui, d'un matériau amortissant pour former une enveloppe pour objet fragile ;
    placement d'au moins un étui contenant le matériau amortissant dans une enceinte souple ;
    expulsion de l'air contenu dans l'enceinte souple et fermeture de cette enceinte, le vide obtenu entraínant la compression du matériau amortissant de l'étui.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau amortissant est une mousse naturelle ou synthétique.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'expulsion de l'air contenu dans l'enceinte souple est obtenue par aspiration et/ou par compression mécanique de l'enceinte contenant l'(les) étui(s).
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire de placement de moyens de pré-découpe pour ouverture facilitée de l'enceinte contenant l'(les) étui(s).
  5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de pré-découpe sont choisis parmi le groupe comprenant les lignes d'affaiblissement, les entailles sur les bords latéraux de l'enceinte ou tout autre moyen équivalent.
  6. Enveloppes pour objets fragiles obtenues par la mise en oeuvre du procédé présenté dans l'une quelconques des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'elles sont disposées chacune dans une enceinte, les enceintes étant groupées dans une sur-enceinte, de sur-emballage, de laquelle l'air a été chassé par compression ou aspiration avant fermeture.
  7. Enveloppes pour objets fragiles obtenues par la mise en oeuvre du procédé présenté dans l'une quelconques des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les enceintes contenant la(les) enveloppe(s) sont réalisées en matériau polymère translucide, transparent, semi-transparent, ou pourvues d'une fenêtre de visualisation du contenu.
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