EP1521673A1 - Procede et installation pour la fabrication d'un emballage tubulaire - Google Patents

Procede et installation pour la fabrication d'un emballage tubulaire

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EP1521673A1
EP1521673A1 EP03740971A EP03740971A EP1521673A1 EP 1521673 A1 EP1521673 A1 EP 1521673A1 EP 03740971 A EP03740971 A EP 03740971A EP 03740971 A EP03740971 A EP 03740971A EP 1521673 A1 EP1521673 A1 EP 1521673A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sheath
mandrel
tube
package
sheet
Prior art date
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EP03740971A
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German (de)
English (en)
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EP1521673B1 (fr
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Georges Sireix
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP1521673A1 publication Critical patent/EP1521673A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1521673B1 publication Critical patent/EP1521673B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • B65D3/00—Rigid or semi-rigid containers having bodies or peripheral walls of curved or partially-curved cross-section made by winding or bending paper without folding along defined lines
    • B65D3/26—Opening arrangements or devices incorporated in, or attached to, containers
    • B65D3/261—Opening arrangements or devices incorporated in, or attached to, containers the opening arrangement being located in the container side wall
    • B65D3/262—Opening arrangements or devices incorporated in, or attached to, containers the opening arrangement being located in the container side wall forming a circumferential line of weakness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31C—MAKING WOUND ARTICLES, e.g. WOUND TUBES, OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31C1/00—Making tubes or pipes by feeding at right angles to the winding mandrel centre line
    • B31C1/02—Machines therefor having additional mandrels
    • 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
    • B65D3/00—Rigid or semi-rigid containers having bodies or peripheral walls of curved or partially-curved cross-section made by winding or bending paper without folding along defined lines
    • B65D3/22—Rigid or semi-rigid containers having bodies or peripheral walls of curved or partially-curved cross-section made by winding or bending paper without folding along defined lines with double walls; with walls incorporating air-chambers; with walls made of laminated material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B2105/00—Rigid or semi-rigid containers made by assembling separate sheets, blanks or webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B2120/00—Construction of rigid or semi-rigid containers
    • B31B2120/40—Construction of rigid or semi-rigid containers lined or internally reinforced
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/26—Folding sheets, blanks or webs
    • B31B50/28—Folding sheets, blanks or webs around mandrels, e.g. for forming bottoms

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a tubular packaging comprising an inner sheath made of a waterproof, fragile and flexible material and an outer body made of cardboard closed at both ends by two plugs, the outer body being provided between the two. shutters of a precut located in a plane transverse to the axis of the tube to facilitate the opening of the packaging, as well as an installation for the implementation of the process.
  • the most frequently used composite tubular packaging comprises a body formed of a rigid material consisting of one or more layers of cardboard, an outer label and an inner complex intended to ensure by its composition, on the one hand , the tightness of the packaging and, on the other hand, the compatibility of this complex with the packaged product.
  • this complex comprises a layer of paper, a layer of aluminum and a protective coating allowing neutral contact between the aluminum and the product.
  • These packages often have a metal bottom which is crimped onto the body after filling.
  • the cover often consists of an aluminum membrane ensuring the inviolability of the box and a re-entrant or styling plastic cover allowing, on the one hand, to ensure the protection of the membrane before use and, on the other hand, the filling of the packaging after extraction from the membrane.
  • This type of packaging using several materials for the manufacture of the main body, the bottom, the cover and the protective membrane are relatively high cost and pose ecological problems, in particular for the elimination of waste.
  • a body forming device is used, an aluminum membrane is generally provided with or without an easy opening system, a molded plastic cover is placed on this membrane, a respectable weight to obtain sufficient rigidity.
  • the closure after filling is of the type with crimping of a metal bottom (steel, tinplate or aluminum) which is also produced on heavy and complex machines.
  • a metal bottom steel, tinplate or aluminum
  • the opening systems are always made on the top of the box, which makes it impossible to present the product if it is for example savory sticks, long cookies.
  • the present invention aims to overcome the aforementioned drawbacks by proposing a method of manufacturing an economical and ecological packaging easy to recycle and capable of packaging a very large number of food, industrial products, and in particular products which must be presented exceeding of the box body when the cover is removed.
  • the method according to the invention is characterized by the following steps: the inner sheath is formed by sealing the two longitudinal ends of the material leaving a coil and passing through a shaping device ensuring the tubular formation of the sheath;
  • a cardboard is glued onto the sheath, the width of which corresponds to the periphery of the packaging and the length to the height or an integer multiple of the height of the packaging;
  • one of the ends of the packaging is sealed off
  • the packaging is filled with the product to be packaged and the other end is also sealed.
  • the advantages of the packaging according to this method are as follows: the fact that the sheath is glued to the interior of the external body makes it possible, when pressing on the precut by slightly crushing the exterior body, to break at the same time as the precut sheath. Then, by applying a traction on the two parts of the body, one obtains the separation in two parts of the packaging thus allowing to present the product which is conditioned and which usually is an oblong product which exceeds the lower part of the body.
  • the nature of the waterproof and fragile sheath allows this realization while ensuring a seal perfect and proof of the inviolability of the packaging before the first opening.
  • this flange allows you to easily close the packaging after opening it. Relative sealing is also ensured in this way since the upper part of the packaging can be positioned around the flange.
  • the operations for forming the tube in particular the formation of the sheath and the placing of the outer carton and the cutting into individual packages are carried out continuously and in synchronism, which ensures a good rate of installation.
  • the invention also relates to an installation for implementing the method comprising a forming mandrel whose cross section corresponds to the shape of the tube to be formed, of a shaping device placed around the mandrel for the formation of the sheath from the coil. , means for advancing the sheath, means for sealing two longitudinal ends of the sheath, a device for feeding sheets for forming the external body, means applying an adhesive to the internal face of said sheets, means making it possible to apply said sheet against the sheath, means for advancing the tube formed, means for cutting into individual packages, means for closing off one end of the packaging and the second after filling.
  • This installation allows the formation of the main part of the packaging and in particular the formation of the external body by bonding it directly to the sheath by means making it possible to turn around the mandrel to apply the sheet directly to the sheath.
  • the means for applying said sheet against the sheath comprise a first hollow cylinder provided according to two generatrices with a series of radial holes communicating with two individual vacuum chambers, the peripheral distance of two generatrices corresponding to at least approximately the width of the sheets, said hollow cylinder being mounted on a device making it possible, on the one hand, to apply it against the mandrel and, on the other hand, to make it roll on said mandrel with the sheath.
  • this hollow cylinder makes it possible to grasp one of the ends of the sheet which will form the longitudinal joint of the tube by activating the vacuum in one of the chambers, and then to take charge of the cardboard sheet against the vacuum cylinder as the latter rotates around its axis and when the second end of the sheet arrives on the cylinder, the vacuum is activated in the second chamber, which makes it possible to have the cardboard pressed against the cylinder with the part provided with adhesive towards the outside. Then by applying the cylinder against the mandrel with the sheath, the cardboard is rolled up by gluing it directly on the sheath by the fact that the hollow cylinder rolls on the mandrel and therefore the sheath.
  • the means making it possible to apply said cylinder to the mandrel and to make it roll comprise two rotary plates concentric with the mandrel and supporting through a system for copying the shape of the body of the tube to form bearings supporting said hollow cylinder.
  • said copying device consists for each plate of two jacks making it possible to approach or move said cylinder away from the mandrel and to hold it against the lateral surface of the mandrel to enable it to roll on the mandrel.
  • all of the means of the installation are synchronized to allow continuous work
  • the sheet feeding device, the device for applying the adhesive and the device for applying the sheet against the mandrel and the means for cutting into individual tubes are mounted on trolleys provided with means for being able to be moved between predetermined positions forward and backward.
  • the arrangement of the shaper and of the device making it possible to apply the hollow cylinder against the mandrel is arranged so that the seals obtained along the sheath and that of the outer body are opposite by at least approximately 180 °.
  • the installation comprises a device for shaping and sealing or gluing a flange inside the tube.
  • Figure 1 is a schematic representation of an installation for forming the tube.
  • Figure 2 is a variant of the shape of the mandrel.
  • Figures 3, 4 and 5 show from the side the device for winding the cardboard sheet on the sheath.
  • Figure 6 is a sectional view of the finished package.
  • Figure 7 shows the use of this packaging and in particular its opening.
  • a coil 1 of a flexible and fragile material consisting of a waterproof film such as aluminum or barrier plastic on which a varnish or plastic sealing agent such as polyethylene is applied is placed on an unwinding system 2.
  • This material will form sheath.
  • the sheath is formed by a shaping device 3 surrounding a mandrel 4.
  • the sheath thus formed is driven by two belt pads (not shown in this figure), said pads being driven by a motor and placed on either side of the mandrel immediately after the forming system.
  • the flexible material is folded in on itself so as to face the sealing layer, so that a tight sheath is obtained.
  • the sealing is ensured at the exit of the conformator by a sealing device 5 by heat conduction or ultrasound or high frequency or the like.
  • the sealed sheath thus formed continuously is driven by the pads on the mandrel 4.
  • each sheet 6 consists of a carton having a length corresponding to two packages, but the number of packages that can be formed with one sheet of course depends on the size of the packages and the choice that we did at the start. Therefore, depending on the size, one or more sheets can be formed from each sheet.
  • the magazine with the sheets 6 is placed opposite the sheet forming system and a destacking system picks up the sheets from the magazine and sends it to a gluing system consisting of two cylinders 7 and 8. On the face of each sheet 6 intended to come into contact with the sheath, an adhesive is deposited by the cylinder 7.
  • the sheet is supported by a hollow cylinder 9 provided on two generators with a series of holes 10 (in the figure we see only one series of holes), each series of holes communicating with a chamber vacuum inside the cylinder, the vacuum chambers being controlled by a system of individual valves.
  • a vacuum is created in the corresponding chamber and thus the end of the sheet is pressed against the cylinder 9.
  • the cylinder 9 rotates around its axis and when the other end of the sheet reaches the second series of holes, the vacuum is also created and in this way the sheet remains pressed completely against the cylinder 9 held by the vacuum.
  • the distance between the two series of holes is at least approximately equal to the width of the sheet used.
  • the sheet with the glue on the outer face is supported by the cylinder 9 which will first move against the sheath which is already on the mandrel and will roll against this sheath to apply the leaf.
  • the cylinder 9 comes into contact with the sheath along one end of the sheet, the corresponding vacuum chamber is deactivated, so that the end of the sheet can remain in contact with the sheath.
  • the second end of the sheet comes into contact and in particular the latter overlaps the end already glued against the sheath, the second vacuum chamber is neutralized, thus leaving the second end to stick to the first.
  • the tube thus obtained is supported by belt shoes 11 (such as those located at the outlet of the shaping device and not shown) to advance the tube thus obtained towards a cutting or cutting device with knives 13.
  • belt shoes 11 such as those located at the outlet of the shaping device and not shown
  • the counter-roller 12 and the knives press against the sheath and rotate around the tube to cut the rolled cardboard sheet and also to cut the sheath which is found stuck on the cardboard.
  • the cylinder 12 and the knife 13 move away and the carriage returns to its place for the rest.
  • Figure 2 we have shown a variant of a tube obtained by a similar device, namely an approximately rectangular box. If one wishes to obtain such a packaging, the mandrel 4 will have a corresponding shape. By means of the device described, practically any desired shape can be obtained, it suffices to have a mandrel having this shape. It should be noted that during the gluing of the sheet 6 on the sheath, it is made so that the overlap of the two glued ends of the sheath and the two ends of the carton are in opposition in order to cancel the deformation constraints and avoid also the formation of superimposed beads.
  • the different steps described above can be done step by step, that is to say after the formation of the sheath, when it arrives facing the gluing system of the cardboard sheets, the installation stops until that the cardboard is glued, then we pass in front of the knives, we stop and so on.
  • Another possibility is to do everything continuously and, in this case, the stock of sheets 6, the gluing system 7, 8, the vacuum cylinder 9 and the cutting device 12, 13 are mounted on carriages following the movement of the sheath so that the work can be done in synchronism. These carriages therefore perform a back and forth work between two predetermined positions.
  • FIG 3 there is shown seen from the side a device which consists in principle of two plates 15 concentric with the mandrel 4 supporting the ends of the hollow cylinder 9.
  • the hollow cylinder 9 rests on two bearings 16, one at each end.
  • the bearings 16 are supported by two jacks 17 mounted on a support 18, the support 18 being integral with the plate 15.
  • Figure 3 there is shown the starting position.
  • We see the gluing cylinder 7 which is in contact with a cylinder 7 'which itself takes the adhesive or glue in a container 7''.
  • the sheet 6 with its underside provided with adhesive comes towards the vacuum cylinder 9 and when the end of the sheet reaches the first row of holes 10, the corresponding vacuum chamber (not shown) is activated and the end of the sheet is pressed against the cylinder.
  • the cylinder 9 rotates in the direction of the arrow and it drives the sheet 6 held by its end pressed against the cylinder because of the suction through the holes 10.
  • the corresponding vacuum chamber is also activated and thus the sheet 6 is pressed against the cylinder 9.
  • the two jacks 17 are activated and the cylinder 9 comes to bear against the mandrel 4 carrying the sheath.
  • the corresponding row of holes 10 is deactivated, which makes it possible to obtain bonding of the end of the sheet against the sheath.
  • the plates 15 rotate 360 ° around the mandrel 4 in the direction of the arrow and the rolling of the cylinder 9 against the mandrel 4 is thus obtained, which makes it possible to glue the sheet of cardboard against the sheath, cylinder 9 always rolling in the direction of the arrow indicated on the drawing.
  • the second series of holes is deactivated, which allows to stick the end of the sheet on the first.
  • the jacks 17 move the cylinder 9 away and the process can start again with the next sheet.
  • these operations can be done in synchronism with the advancement of the sheath, the device being mounted on a carriage which moves in parallel and at the speed of the sheath, either can be done in stages and, in this case, the device for placing the cardboard on the sheath is not moved in the transverse direction and the knives are then placed in opposition to the vacuum cylinder.
  • the cylinder 9 will follow the contour of the mandrel, the jacks 17 making it possible to adapt to the profile.
  • the box body 20 obtained by this means consists of the inner sheath 21 and the outer carton 22 and is placed on a turntable for the installation of the upper shutter 23, as well as the optional installation of a inner flange 24.
  • the flange 24 previously shaped in flexible cardboard and coated with a sealant product in the shape and internal dimensions of the box is introduced from the lower part.
  • the cardboard collar is glued or sealed at its base 25 by a heated punch near the pre-cut 26 where the opening of the box will be located thereafter.
  • the the collar is thus mounted positioned approximately half on the pre-cut line and the other half above it. Its position and profile ensure the establishment of the cover after the opening of the box, when all of the packaged products are not consumed.
  • a cardboard disc 32 made of a cardboard similar or identical to that used for the body of the box is laminated with a barrier film 27 or plastic with a sealant and cut into shape. It is simultaneously stamped into the shape of the box and placed inside.
  • a tool provided with a sealing system by heat conduction or ultrasound or high frequency places the obturator 23 thus obtained in its sealing position sealingly, its wall being glued against that of the body of the box and in particular the sheath 21
  • the body of the box is then hemmed, which consists in folding the end of the body 22 inwards, then it is pressed strongly to ensure good retention of the shutter 23.
  • the box is sent to the filling station and when the weight control or other controls are carried out, the lower shutter 28 is also placed, consisting of a cardboard disc 29 provided with a similar or identical barrier film 30 to the film 27 and thereafter by the same means as previously, this shutter is sealed at the bottom of the housing.
  • a slight vacuum is applied to the interior of the box to compress the volume generated by the bottom.
  • the box thus obtained is represented in FIG. 7 according to different positions, the box comprising the body 22 with the precut 19 carries an indication 30, 31 indicating where it is desirable that the consumer presses, for example, with his thumb, to obtain the tear of the precut and at the same time also obtain the tear of the inner sheath as shown in the second figure.
  • the indication of the location to be inserted is arbitrary but preferably not at the locations where the longitudinal joints of the sheath and the outer tube are located.

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Description

PROCEDE ET INSTALLATION POUR LA FABRICATION D ' UN EMBALLAGE TUBULAIRE
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un emballage tubulaire comprenant une gaine intérieure faite d'un matériau étanche, fragile et flexible et un corps extérieur fait en carton fermé aux deux extrémités par deux obturateurs, le corps extérieur étant muni entre les deux obturateurs d'un prédécoupage situé dans un plan transversal à l'axe du tube pour faciliter l'ouverture de l'emballage, ainsi qu'une installation pour la mise en œuvre du procédé.
L'emballage tubulaire composite le plus fréquemment utilisé comprend un corps formé d'un matériau rigide constitué d'une ou plusieurs couches de carton, d'une étiquette extérieure et d'un complexe intérieur destiné à assurer par sa composition, d'une part, l'étanchéité de l'emballage et, d'autre part, la compatibilité de ce complexe avec le produit conditionné. Très souvent, ce complexe comprend une couche de papier, une couche d'aluminium et un revêtement de protection permettant un contact neutre entre l'aluminium et le produit. Ces emballages possèdent souvent un fond métallique qui est serti sur le corps après remplissage. Le couvercle est constitué souvent d'une membrane d'aluminium assurant l'inviolabilité de la boîte et d'un couvercle en plastique rentrant ou coiffant permettant, d'une part, d'assurer la protection de la membrane avant l'utilisation et, d'autre part, le rebouchage de l'emballage après extraction de la membrane. Ce type d'emballage utilisant plusieurs matériaux pour la fabrication du corps principal, du fond, du couvercle et de la membrane de protection sont d'un coût relativement élevé et posent des problèmes au niveau écologique, notamment pour l'élimination des déchets. En effet, pour fabriquer ces emballages, on utilise un dispositif de formage du corps, on rapporte en général une membrane en aluminium pourvue ou non d'un système d'ouverture facile, on place sur cette membrane un couvercle plastique moulé, d'un poids respectable pour obtenir une rigidité suffisante. La fermeture après remplissage est du type à sertissage d'un fond métallique (acier, fer blanc ou aluminium) qui est produit également sur des machines lourdes et complexes. Ainsi, on obtient un emballage solide mais coûteux et rendant quasi-impossible son recyclage à cause des différents matériaux le composant. De plus, les systèmes d'ouverture sont toujours faits sur le haut de la boîte, ce qui rend impossible la présentation du produit si ce dernier est par exemple des sticks salés, des biscuits longs.
La présente invention a pour but de pallier aux inconvénients susmentionnés en proposant un procédé de fabrication d'un emballage économique et écologique facile à recycler et capable de conditionner un très grand nombre de produits alimentaires, industriels, et particulièrement des produits qui doivent être présentés dépassant du corps de boîte quand le couvercle est retiré.
Le procédé selon 1 ' invention est caractérisé par les étapes suivantes : on forme la gaine intérieure en scellant les deux extrémités longitudinales du matériau sortant d'une bobine et passant à travers un conformateur assurant la formation tubulaire de la gaine;
on colle sur la gaine un carton dont la largeur corresponde à la périphérie de l'emballage et la longueur à la hauteur ou un multiple entier de la hauteur de l'emballage;
on découpe le ou les tubes obtenus;
on obture de manière étanche l'une des extrémités de l'emballage;
on remplit l'emballage avec le produit à conditionner et on obture l'autre extrémité également de manière étanche .
Les avantages de l'emballage selon ce procédé sont les suivants : le fait que la gaine est collée à 1 ' intérieur du corps extérieur permet lorsqu ' on appuie sur le prédécoupage en écrasant légèrement le corps extérieur, de rompre en même temps que le prédécoupage la gaine. Ensuite, en appliquant une traction sur les deux parties du corps, on obtient la séparation en deux parties de l'emballage permettant ainsi de présenter le produit qui est conditionné et qui d'habitude est un produit oblong qui dépasse la partie inférieure du corps. La nature de la gaine étanche et fragile permet cette réalisation tout en assurant une étanchéité parfaite et la preuve de l'inviolabilité de l'emballage avant la première ouverture.
Selon une variante d'exécution, on scelle ou on colle à 1 ' intérieur du tube à la hauteur du pré découpage une collerette fait d'un matériau souple.
L'avantage de cette collerette est qu'elle permet facilement de refermer l'emballage après l'avoir ouvert. Une étanchéité relative est également assurée de cette manière puisque la partie supérieure de l'emballage peut venir se positionner autour de la collerette.
Selon une autre variante d'exécution, les opérations de formation du tube, notamment la formation de la gaine et la mise en place du carton extérieur et le découpage en emballages individuels sont effectuées en continu et en synchronisme, ce qui assure une bonne cadence de l'installation.
Bien entendu, il est possible d'effectuer ces opérations pas à pas.
L'invention concerne également une installation de mise en oeuvre du procédé comprenant un mandrin de formage dont la section transversale correspond à la forme du tube à former, d'un conformateur placé autour du mandrin pour la formation de la gaine à partir de la bobine, des moyens d'avancement de la gaine, des moyens de scellage de deux extrémités longitudinales de la gaine, d'un dispositif d'alimentation en feuilles pour la formation du corps extérieur, des moyens d'application d'un adhésif sur la face interne desdites feuilles, des moyens permettant d'appliquer ladite feuille contre la gaine, des moyens d'avancement du tube formé, des moyens de découpage en emballages individuels, des moyens d'obturation d'une des extrémités de l'emballage et de la seconde après remplissage.
Cette installation permet la formation de la partie principale de l'emballage et notamment la formation du corps extérieur en le collant directement sur la gaine par des moyens permettant de tourner autour du mandrin pour appliquer la feuille directement sur la gaine.
Selon une variante d'exécution, les moyens d'application de ladite feuille contre la gaine comprennent un premier cylindre creux muni selon deux génératrices d'une série de trous radiaux communiquant avec deux chambres à vide individuelles, la distance périphérique de deux génératrices correspondant à au moins approximativement à la largeur des feuilles, ledit cylindre creux étant monté sur un dispositif permettant, d'une part, de l'appliquer contre le mandrin et, d'autre part, de le faire rouler sur ledit mandrin avec la gaine .
L'avantage de ce cylindre creux est qu'il permet de saisir l'une des extrémités de la feuille qui formera le joint longitudinal du tube en activant le vide dans une des chambres, et ensuite de prendre en charge la feuille en carton contre le cylindre sous vide au fur et à mesure que ce dernier tourne autour de son axe et lorsque la deuxième extrémité de la feuille arrive sur le cylindre, le vide est activé dans la deuxième chambre, ce qui permet d'avoir le carton plaqué contre le cylindre avec la partie munie de colle vers l'extérieur. Ensuite en appliquant le cylindre contre le mandrin avec la gaine on enroule le carton en le collant directement sur la gaine par le fait que le cylindre creux roule sur le mandrin et donc la gaine.
Selon une variante d'exécution, les moyens permettant d'appliquer ledit cylindre sur le mandrin et le faire rouler comprennent deux plateaux rotatifs concentriques avec le mandrin et supportant à travers un système de copiage de la forme du corps du tube à former des paliers supportant ledit cylindre creux.
Ces moyens permettent de faire tourner le cylindre creux autour du mandrin de 360°
Selon une variante d'exécution, ledit dispositif de copiage est constitué pour chaque plateau de deux vérins permettant d'approcher ou d'éloigner ledit cylindre du mandrin et de le maintenir contre la surface latérale du mandrin pour lui permettre de rouler sur le mandrin.
Selon une variante d'exécution préférée, l'ensemble des moyens de l'installation est synchronisé pour permettre de travailler en continu, le dispositif d'alimentation en feuilles, le dispositif pour l'application de l'adhésif et le dispositif pour appliquer la feuille contre le mandrin et les moyens de découpe en tubes individuels sont montés sur des chariots munis de moyens pour pouvoir être déplacés entre des positions prédéterminées en avant et en arrière .
Selon une autre variante d'exécution, la disposition du conformateur et du dispositif permettant d'appliquer le cylindre creux contre le mandrin est disposée de sorte que les joints obtenus le long de la gaine et celui du corps extérieur sont opposés d'au moins environ 180°.
Enfin, selon une exécution préférée l'installation comprend un dispositif pour façonner et sceller ou coller une collerette à l'intérieur du tube.
L'invention sera décrite plus en détail à l'aide du dessin annexé .
La figure 1 est une représentation schématique d'une installation pour la formation du tube.
La figure 2 est une variante de la forme du mandrin.
Les figures 3 , 4 et 5 montrent de côté le dispositif permettant d'enrouler la feuille de carton sur la gaine .
La figure 6 est une vue en coupe de l'emballage terminé .
La figure 7 montre l'utilisation de cet emballage et notamment son ouverture .
A l'aide de la figure 1, on va décrire maintenant les étapes principales du procédé. Une bobine 1 d'un matériau souple et fragile, constitué d'un film étanche tel que aluminium ou plastique barrière sur lequel on applique un agent de scellage verni ou plastique tel que polyethylene est placé sur un système de déroulage 2. Ce matériau va former la gaine. Le formage de la gaine est obtenu par un conformateur 3 entourant un mandrin 4. La gaine ainsi formée est entraînée par deux patins à courroies (non représentés sur cette figure) , lesdits patins étant entraînés par un moteur et placés de part et d'autre du mandrin immédiatement après le système de formage. Dans le conformateur 3, on réalise le pliage du matériau souple sur lui-même pour mettre en vis-à-vis la couche qui scelle, de telle sorte que l'on obtienne une gaine étanche. Le scellage est assuré à la sortie du conformateur par un dispositif de scellage 5 par conduction de chaleur ou ultrasons ou haute fréquence ou similaire. La gaine étanche ainsi formée en continu est entraînée par les patins sur le mandrin 4.
A la suite du dispositif de scellage se situe un stock de feuilles cartonnées 6 avec un prédécoupage. Dans le cas représenté à la figure, chaque feuille 6 est constituée d'un carton ayant une longueur correspondant à deux emballages, mais le nombre d'emballages qu'on peut former avec une feuille dépend bien entendu de la grandeur des emballages et du choix que l'on a fait au départ. En fonction donc de la grandeur, on peut former de chaque feuille un ou plusieurs emballages. Le magasin avec les feuilles 6 est placé vis-à-vis du système de formage des feuilles et un système de dépilage prélève les feuilles dans le magasin et l'envoie vers un système d'encollage constitué de deux cylindres 7 et 8. Sur la face de chaque feuille 6 destinée à entrer en contact avec la gaine, est déposée une colle par le cylindre 7. En sortant du système d'encollage 7, 8, la feuille est prise en charge par un cylindre creux 9 muni sur deux génératrices d'une série de trous 10 (sur la figure on ne voit qu'une seule série de trous) , chaque série de trous communiquant avec une chambre à vide se trouvant à 1 ' intérieur du cylindre, les chambres vide étant commandées par un système des vannes individuelles. Lorsque l'extrémité de la feuille 6 atteint la première série de trous 10, le vide est créé dans la chambre correspondante et ainsi l'extrémité de la feuille est plaquée contre le cylindre 9. Par la suite, le cylindre 9 tourne autour de son axe et lorsque l'autre extrémité de la feuille atteint la deuxième série de trous, le vide est également créé et de cette manière la feuille reste plaquée complètement contre le cylindre 9 tenue par le vide. Il est évident que la distance entre les deux séries de trous est au moins approximativement égale à la largeur de la feuille utilisée. A partir de ce moment, la feuille avec la colle se trouvant sur la face extérieure est prise en charge par le cylindre 9 qui se déplacera d'abord contre la gaine qui se trouve déjà sur le mandrin et roulera contre cette gaine pour y appliquer la feuille. Lorsque le cylindre 9 entre en contact avec la gaine le long de l'une des extrémités de la feuille, la chambre de vide correspondant est désactivée, de sorte que l'extrémité de la feuille puisse rester en contact avec la gaine. Lorsque le cylindre finit de rouler autour de la gaine, c'est la deuxième extrémité de la feuille qui vient en contact et notamment celle-ci chevauche l'extrémité déjà collée contre la gaine, on neutralise la deuxième chambre à vide laissant ainsi la deuxième extrémité coller sur la première .
On décrira plus en détail le fonctionnement du cylindre 9 à l'aide des figures 3 à 5.
Par la suite, le tube ainsi obtenu est pris en charge par des patins à courroie 11 (comme ceux se trouvant à la sortie du conformateur et non représentés) pour faire avancer le tube ainsi obtenu vers un dispositif de découpage ou tronçonnage à couteaux 13. Lorsque la partie du tube arrive face à dispositif qui est supporté par un chariot, le contre-rouleau 12 et les couteaux s ' appuient contre la gaine et tournent autour du tube pour tronçonner la feuille en carton enroulé et également pour découper la gaine qui se trouve collée sur le carton. Lorsque les couteaux ont fait un tour complet, le cylindre 12 et le couteau 13 s'éloignent et le chariot revient à sa place pour la suite. Ainsi, on obtient à la sortie des tubes 14 constituant le corps principal de l'emballage.
A la figure 2, nous avons représenté une variante d'un tube obtenu par un dispositif similaire, à savoir une boîte approximativement rectangulaire. Si on veut obtenir un tel emballage le mandrin 4 aura une forme correspondante. Au moyen du dispositif décrit, on peut pratiquement obtenir toute forme souhaitée, il suffit d'avoir un mandrin ayant cette forme. Il est à noter que lors de l'encollage de la feuille 6 sur la gaine on fait en sorte que le recouvrement des deux extrémités encollées de la gaine et les deux extrémités du carton soient en opposition afin d'annuler les contraintes de déformation et éviter également la formation des bourrelets superposés.
Les différentes étapes décrites précédemment peuvent être faites pas à pas, c'est-à-dire après la formation de la gaine, lorsqu'elle arrive face au système d'encollage des feuilles de carton, l'installation s'arrête jusqu'à ce que le carton soit encollé, ensuite on passe face aux couteaux, on s'arrête et ainsi de suite. Une autre possibilité, c'est de faire tout en continu et, dans ce cas, le stock de feuilles 6, le système d'encollage 7, 8, le cylindre sous vide 9 et le dispositif de tronçonnage 12, 13 sont montés sur des chariots suivant le déplacement de la gaine afin que le travail puisse être fait en synchronisme. Ces chariots effectuent donc un travail de va et vient entre deux positions prédéterminées.
On va maintenant décrire à l'aide des figures 3, 4 et 5 le dispositif de mise en place du carton sur la gaine.
A la figure 3, on a représenté vu de côté un dispositif qui est constitué en principe de deux plateaux 15 concentriques avec le mandrin 4 supportant les extrémités du cylindre creux 9. Le cylindre creux 9 repose sur deux paliers 16, un à chaque extrémité. Les paliers 16 sont supportés par deux vérins 17 montés sur un support 18, le support 18 étant solidaire du plateau 15. A la figure 3, on a représenté la position de départ. On voit le cylindre encolleur 7 qui est en contact avec un cylindre 7' qui lui-même prend l'adhésif ou la colle dans un récipient 7''. La feuille 6 avec sa face inférieure munie de colle vient vers le cylindre à vide 9 et lorsque l'extrémité de la feuille atteint la première rangée de trous 10, la chambre à vide correspondante (non représentée) est activée et l'extrémité de la feuille est plaquée contre le cylindre. Par la suite, le cylindre 9 tourne dans le sens de la flèche et il entraîne la feuille 6 tenue par son extrémité plaquée contre le cylindre à cause de l'aspiration à travers les trous 10. Lorsque la deuxième extrémité de la feuille atteint l'autre série de trous 10 (voir figure 4) , la chambre à vide correspondante est également activée et ainsi la feuille 6 est plaquée contre le cylindre 9. A ce moment, les deux vérins 17 sont activés et le cylindre 9 vient s ' appuyer contre le mandrin 4 portant la gaine . Dès que le contact entre le cylindre 6 et le mandrin 4 est opéré, la rangée correspondante des trous 10 est désactivée, ce qui permet d'obtenir le collage de l'extrémité de la feuille contre la gaine. Par la suite, comme montré à la figure 5, les plateaux 15 tournent de 360° autour du mandrin 4 dans le sens de la flèche et on obtient ainsi le roulage du cylindre 9 contre le mandrin 4, ce qui permet de coller la feuille de carton contre la gaine, le cylindre 9 roulant toujours dans la direction de la flèche indiquée sur le de dessin. Lorsque la deuxième extrémité de la feuille arrive en recouvrement de la première extrémité, la deuxième série de trous est désactivée, ce qui permet de coller l'extrémité de la feuille sur la première. Ainsi l'opération de collage du carton sur la gaine est réalisée. Ensuite, les vérins 17 éloignent le cylindre 9 et le processus peut recommencer avec la feuille suivante .
Comme mentionné précédemment, ces opérations peuvent se faire en synchronisme avec l'avancement de la gaine, le dispositif étant monté sur un chariot qui se déplace parallèlement et à la vitesse de la gaine, soit peut se faire par étape et, dans ce cas, le dispositif de mise en place du carton sur la gaine n'est pas déplacé dans le sens transversal et les couteaux sont alors placés en opposition du cylindre sous vide.
Si le mandrin a une forme différente, comme par exemple celle de la figure 2, le cylindre 9 va suivre le contour du mandrin, les vérins 17 permettant de s'adapter au profil.
On se réfère maintenant à la figure 6 représentant en coupe un emballage. Le corps de boîte 20 obtenu par ce moyen est constitué de la gaine intérieure 21 et du carton extérieur 22 et est placé sur un plateau tournant pour la mise en place de l'obturateur supérieur 23, ainsi que la mise en place facultative d'une collerette intérieure 24. La collerette 24 préalablement façonnée en carton souple et enduite d'un produit scellant en forme et aux dimensions intérieures de la boîte est introduite de la partie inférieure. La collerette en carton est collée ou scellée à sa base 25 par un poinçon chauffé à proximité du prédécoupage 26 où se situera par la suite l'ouverture de la boîte. La collerette est ainsi montée positionnée approximativement moitié sur la ligne de prédécoupage et l'autre moitié au dessus. Sa position et profil permettent d'assurer la mise en place du couvercle après l'ouverture de la boîte, lorsque la totalité des produits conditionnés n'est pas consommée.
Pour l'obturation supérieure, un disque en carton 32 fait d'un carton similaire ou identique à celui utilisé pour le corps de la boîte est laminé avec un film barrière 27 ou plastique avec un produit scellant et découpé en forme. Il est simultanément embouti à la forme de la boîte et placé à l'intérieur. Un outil muni d'un système de scellage par conduction de chaleur ou ultrasons ou haute fréquence place l'obturateur 23 ainsi obtenu à sa position de scellage de façon étanche, sa paroi étant collée contre celle du corps de la boîte et notamment la gaine 21. On procède par la suite à l'ourlage du corps de la boîte qui consiste à replier l'extrémité du corps 22 vers l'intérieur, puis on presse fortement pour assurer un bon maintien de l'obturateur 23. Par la suite, la boîte est envoyée à la station de remplissage et lorsque le contrôle de poids ou d'autres contrôles sont opérés, on met en place l'obturateur inférieur 28 constitué également d'un disque en carton 29 muni d'un film barrière 30 similaire ou identique au film 27 et par la suite par les mêmes moyens que précédemment, cet obturateur est scellé à la partie inférieure du boîtier. Avant d'obtenir ce scellage, on applique un léger vide à 1 ' intérieur de la boîte pour compresser la volume engendré par le fond. La boîte ainsi obtenue est représentée à la figure 7 selon différentes positions, la boîte comprenant le corps 22 avec le prédécoupage 19 porte une indication 30, 31 indiquant où il est souhaitable que le consommateur appuie, par exemple, avec son pouce, pour obtenir la déchirure du prédécoupage et en même temps d'obtenir également la déchirure de la gaine intérieure comme représentée à la deuxième figure. L'indication de l'en endroit à enfoncer est arbitraire mais de préférence pas aux endroits où se trouvent les joints longitudinaux de la gaine et du tube extérieur.
Lorsqu'on a obtenu ce début d'ouverture, il suffit d'appliquer une traction sur la partie supérieure de l'emballage pour obtenir la déchirure complète selon le prédécoupage aussi bien du carton que de la gaine intérieure qui est collée directement sur le corps et obtenir ainsi l'ouverture de l'emballage permettant de voir à l'intérieur le produit. La collerette 24 permet lorsqu'on ne vide par complètement l'emballage de remettre en place le couvercle et obtenir une fermeture quasiment étanche.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un emballage tubulaire comprenant une gaine intérieure (21) faite d'un matériau étanche, fragile et flexible et un corps extérieur fait en carton (6) fermé aux deux extrémités par deux obturateurs (23, 28), le corps extérieur étant muni entre les deux obturateurs d'un prédécoupage (26) situé dans un plan transversal à l'axe du tube pour faciliter l'ouverture de l'emballage, caractérisé par les étapes suivantes :
on forme la gaine intérieure (21) en scellant les deux extrémités longitudinales du matériau sortant d'une bobine (1) et passant à travers un conformateur (3) assurant la formation tubulaire de la gaine;
on colle sur la gaine (21) un carton (6) dont la largeur corresponde à la périphérie de l'emballage et la longueur à la hauteur ou un multiple entier de la hauteur de l'emballage;
on découpe le ou les tubes (14) obtenus;
on obture de manière étanche l'une des extrémités de 1 ' emballage;
on remplit l'emballage avec le produit à conditionner et on obture 1 ' autre extrémité également de manière étanche .
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on scelle ou on colle à l'intérieur du tube et sur la partie correspondant au prédécoupage (26) du corps extérieur une collerette (24) faite d'un matériau souple.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les opérations de formation de l'emballage jusqu'au prédécoupage en tubes (14) individuels se font en continu et en synchronisme.
4. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant un mandrin (4) de formage dont la section transversale correspond à la forme du tube à former, d'un conformateur (3) placé autour du mandrin (4) pour la formation de la gaine (21) à partir de la bobine (1) , des moyens d'avancement (11) de la gaine, des moyens de scellage (7, 8, 9, 10) de deux extrémités longitudinales de la gaine (21) , d'un dispositif d'alimentation en feuilles (6) pour la formation du corps extérieur, des moyens (7, 7', 7'') d'application d'un adhésif sur la face interne desdites feuilles (6) , des moyens (15, 16, 17, 18) permettant d'appliquer ladite feuille (6) contre la gaine (21), des moyens d'avancement (11) du tube formé, des moyens de découpage (12, 13) en emballages individuels, des moyens d'obturation d'une des extrémités de l'emballage et de la seconde après remplissage.
5. Installation selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens d'application de ladite feuille contre la gaine comprennent un premier cylindre (9) creux muni selon deux génératrices d'une série de trous radiaux (10) communiquant avec deux chambres à vide individuelles, la distance périphérique de deux génératrices correspondant au moins approximativement à la largeur des feuilles (6) , ledit cylindre creux (9) étant monté sur un dispositif (15, 16, 17, 18) permettant , d'une part, de l'appliquer contre le mandrin (4) et, d'autre part, de le faire rouler sur ledit mandrin avec la gaine (21) .
6. Installation selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les moyens permettant d'appliquer ledit cylindre (9) sur le mandrin (4) et le faire rouler comprennent deux plateaux (15) rotatifs concentriques avec le mandrin (4) et supportant à travers un système de copiage (17 ) de la forme du corps du tube à former des paliers (16) supportant ledit cylindre creux (9) .
7. Installation selon la revendication 6, caractérisée par le fait que ledit dispositif de copiage est constitué pour chaque plateau (15) de deux vérins (17) permettant d'approcher ou d'éloigner ledit cylindre (9) du mandrin (4) et de le maintenir contre la surface latérale du mandrin pour lui permettre de rouler sur le mandrin.
8. Installation selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisée par le fait que l'ensemble des moyens de l'installation est synchronisé pour permettre de travailler en continu, le dispositif d'alimentation en feuilles, le dispositif pour l'application de l'adhésif et le dispositif pour appliquer la feuille contre le mandrin et les moyens de découpe en tubes individuels sont montés sur des chariots munis de moyens pour pouvoir être déplacés entre des positions prédéterminées en avant et en arrière .
9. Installation selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisée par le fait que la disposition du conformateur (3) et du dispositif (15, 16, 17, 18) permettant d'appliquer le cylindre creux (9) contre le mandrin (4) est disposée de sorte que les joints obtenus le long de la gaine (21) et celui du corps extérieur sont opposés d'au moins environ 180°.
10. installation selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisée par le fait qu'elle comprend un dispositif pour façonner et sceller ou coller une collerette (24) à 1 ' intérieur du tube .
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