FR2745789A1 - Dispositif d'emballage de recipients en verre - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'emballage de récipients en verre, plus particulièrement destiné à l'emballage de ces récipients pour leur transport du site de fabrication au site de remplissage. Selon l'invention, le dispositif se compose de deux éléments en matière plastique, un bac formant la structure porteuse et un calage comportant les alvéoles, le calage pouvant s'insérer dans le bac.

Description

DISPOSITIF D'EMBALLAGE DE RECIPIENTS EN VERRE
L'invention concerne des dispositifs d'emballage de récipients en verre, plus particulièrement destinés à l'emballage de ces récipients en verre pour le transport du site de fabrication au site de remplissage.

Bien que l'invention ne se limite pas à une telle application, elle sera décrite en référence à l'emballage de flacons en verre destinés aux industries pharmaceutique, de la parfumerie ou cosmétique. Lors de la fabrication des flacons, ceux-ci sont immédiatement emballés pour être transportés sur les sites d'utilisation. Différentes exigences concernant ces emballages sont requises. Tout d'abord, sur le site de fabrication, il est souhaitable que ces emballages soient facilement manipulables et de préférence de façon automatique, c'est-à-dire que les emballages puissent être manipulés par des automates. Ces mêmes exigences se retrouvent sur le site d'utilisation des flacons, les emballages devant permettre un accès facile et rapide aux flacons.

Par ailleurs, tant l'industrie pharmaceutique que l'industrie cosmétique requièrent une propreté rigoureuse des flacons et plus particulièrement de leur surface interne lorsque ceux-ci sont livrés.

II est notamment connu pour l'emballage et le transport de récipients en verre d'utiliser des emballages à base de carton. Ce type d'emballage se compose par exemple d'une barquette en carton et de croisillons en carton ondulé ou plat. Ces emballages en carton présentent différents inconvénients; ils nécessitent des opérations manuelles notamment pour constituer un véritable emballage car il faut mettre en place les croisillons et éventuellement ajuster ceux-ci par découpes. De plus, le carton, notamment aux lieux des découpes, génèrent des poussières légères qui pénètrent dans les flacons. De tels emballages ne peuvent donc permettre de garantir la propreté des flacons.

Par ailleurs, la manutention de tels emballages n'est pas simple.

Pour remédier à ces inconvénients, il a été proposé de réaliser des plateaux en matière plastique thermoformés. Ces plateaux thermoformés comportent une série d'emplacements destinés à recevoir les flacons ; ces emplacements sont donc réalisés en fonction de la dimension des flacons à emballer. De tels plateaux vont donc correspondre à un modèle donné de flacon ou récipient ; selon cette technique, il est donc nécessaire de prévoir un plateau quasiment pour chaque modèle de flacons, ce qui entraîne assurément un coût élevé. Ceci est d'autant plus vrai que dans l'industrie des flacons, les séries produites sont relativement petites et vont donc nécessiter un faible nombre d'exemplaires d'un plateau donné. Le prix de revient rapporté au flacon est donc important. Par ailleurs, de tels plateaux doivent présenter une tenue suffisante pour pouvoir être transportés vides ou chargés de flacons et pour supporter la réalisation d'un empilement de plusieurs plateaux chargés.

Cette contrainte nécessite une quantité de matière importante pour permettre de réaliser un produit thermoformé suffisamment rigide, résistant et présentant les qualités mécaniques requises. Cette quantité importante de matière contribue également à un coût élevé de fabrication.

L'invention a pour objectif un dispositif pour l'emballage de récipients en verre dont le coût de fabrication rapporté au récipient à emballer est inférieur à celui du produit précédemment présenté.

L'invention a également pour objectif un dispositif garantissant la propreté des récipients.

Un dernier objectif de l'invention est un dispositif pouvant être manipulé simplement, les manipulations de ces dispositifs pouvant éventuellement être automatisées.

Ces objectifs sont atteints selon l'invention par un dispositif d'emballage de récipients en verre comportant des alvéoles constituant des logements pour lesdits récipients, ledit dispositif étant constitué de deux éléments en matière plastique, un bac formant la structure porteuse et un calage comportant les alvéoles, ledit calage s'insérant dans le bac.

Un tel dispositif d'emballage permet comme celui précédemment décrit, notamment par l'absence de carton et plus particulièrement des poussières que celui-ci peut générer, de ne pas nuire à la propreté des flacons. Selon une réalisation avantageuse de l'invention, le bac et le calage, qui sont les deux éléments constituant le dispositif d'emballage, sont réalisés à partir de feuilles plastiques que l'on thermoforme. Cette réalisation permet notamment de conférer simplement aux deux éléments les formes voulues et par exemple d'autoriser une manipulation aisée du dispositif d'emballage par des zones de préhension prévues à cet effet.

Concernant le problème de coût d'un tel emballage, il semble a priori paradoxal de multiplier le nombre d'éléments nécessaires à la réalisation d'un dispositif d'emballage. Les inventeurs ont su mettre en évidence l'intérêt d'associer différentes fonctions nécessaires pour le dispositif à chacun des deux éléments. Plus précisément, les fonctions du dispositif propres au type de récipient en verre à emballer sont attachées au calage ; il s'agit par exemple des dimensions requises des alvéoles directement liées aux dimensions d'un récipient en verre donné. Concernant le second élément, c'est-à-dire le bac, lui sont attachées uniquement des fonctions du dispositif d'emballage identiques pour tout dispositif quel que soit le type de récipient destiné à être emballé et plus particulièrement quelles que soient les dimensions dudit récipient. II s'agit par exemple des fonctions de rigidité et de tenue du dispositif d'emballage nécessaires par exemple pour la manutention dudit dispositif.

Une telle répartition des fonctions permet d'avoir une partie du dispositif d'emballage qui reste commune à tous les récipients en verre ; le coût de cette partie du dispositif, le bac, ramené à celui d'un récipient en verre est donc fortement diminué par rapport aux techniques antérieures puisque ce bac n'est pas destiné à l'emballage d'une série limitée de récipients en verre, mais à l'ensemble d'une famille de récipients telle que celle constituée par les flacons.

Quant au second élément, le calage, celui-ci ne peut être destiné qu'à des quantités limitées de récipients. Toutefois, le coût de ce calage n'est pas trop important car ses propriétés mécaniques de rigidité et de tenue ne sont pas comparables à celles requises pour le bac ; il est ainsi possible de réaliser le calage avec une quantité de matière plastique moindre. Le coût du calage étant peu élevé, il est ainsi possible d'éviter même sa réutilisation pour un même produit à emballer. Cette unique utilisation d'un calage peut permettre tout d'abord d'éviter le rapatriement de ces calages et d'autre part, cela garantit une propreté des calages, ceux-ci étant neufs à chaque utilisation.

Le dispositif d'emballage selon l'invention est donc constitué d'un bac que l'on peut qualifier d'universel , c'est-à-dire utilisable pour tout type de récipients en verre d'une famille, telle que celle des flacons, et d'un calage réalisé pour un type de récipients en verre donné.

Les dimensions extérieures des calages sont identiques pour tous les calages destinés à être insérés dans un bac donné, et correspondant aux dimensions intérieures dudit bac.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le bac possède au moins une zone en creux sur sa surface interne depuis la base constituant le fond du bac jusqu'à l'extrémité supérieure d'une paroi latérale. Une telle réalisation permet une évacuation rapide de l'air au moment de l'insertion du calage dans ledit bac ; elle évite en effet la formation d'un coussin d'air sous le calage qui empêcherait de positionner celui-ci correctement. L'assemblage des deux éléments est ainsi simplifié et peut être réalisé par un automate sans risque de voir le calage se déformer ou se positionner de travers.

En surface externe du bac, il peut être avantageusement prévu au moins un relief autorisant sa préhension. Comme il I'a été énoncé précédemment, le bac se voit rattaché les fonctions d'emballage communes à plusieurs récipients formant une famille. L'une de ces fonctions est notamment la faculté de manipuler le dispositif d'emballage avant, pour ou bien après, I'emballage des récipients. Cette fonction peut donc avantageusement être remplie par le relief prévu en surface externe du bac. De préférence, un tel relief prévoit la possibilité de glisser des bras de préhension d'un automate, par exemple en quatre points de la périphérie du bac.

Le bac présente également avantageusement des reliefs sur ses parois assurant d'une part une rigidité de l'ensemble du bac et d'autre part limitant l'encastrement de deux bacs l'un dans l'autre. La limitation de l'encastrement est par exemple obtenue par des reliefs du type bossage qui viennent en appui sur le sommet des parois d'un autre bac ou bien de reliefs de cet autre bac prévu à cet effet. Une telle réalisation permet de constituer des piles de bacs, avant ou après utilisation de ceux-ci, sans risque qu'un bac se coince dans un autre. Elle permet également de pouvoir prévoir une automatisation de la prise d'un bac préalablement disposé sur une pile, en vue de son assemblage avec un calage.

Concernant le calage, il est avantageusement prévu selon l'invention que celui-ci possède des reliefs répartis de façon dissymétrique pour limiter l'encastrement de deux calages l'un sur l'autre. Cette limitation de l'encastrement autorise une automatisation de l'étape de dépilage des calages en vue de leur assemblage avec les bacs. Pour cela, I'invention prévoit avantageusement d'empiler initialement les calages un sur deux dans un sens ou dans l'autre. Lors du dépilage, il apparaît que L'effet ventouse commun pour des dispositifs de ce type réalisés avec peu de matière et donc très légers, n'existe pas.

Selon une variante de réalisation de l'invention, la face inférieure d'un bac présente au moins un relief complémentaire d'au moins un relief présent sur la partie supérieure d'un calage. Selon cette variante de réalisation, il est notamment possible après formation des dispositifs d'assemblage, c'est-à-dire après la phase d'assemblage des bacs avec les calages, de créer des empilements de ces dispositifs. Les reliefs complémentaires qui viennent d'être évoqués permettent de réaliser des piles stables car les bacs ne glissent pas sur les calages. De préférence encore, le relief sur le fond des bacs est en surépaisseur alors que celui sur les calages est en creux.

Selon une réalisation préférée de l'invention, I'épaisseur d'une feuille thermoformée pour constituer un bac est comprise entre 2 et 2,5 mm. Une telle épaisseur permet notamment d'assurer une bonne rigidité du bac.

De préférence encore, I'épaisseur d'une feuille thermoformée pour constituer un calage est comprise entre 0,25 et 0,5 mm. Une telle épaisseur permet notamment de réaliser des calages avec peu de matière et pouvant éventuellement n'être utilisés qu'une fois sans augmenter considérablement les coûts.

D'autres détails et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortiront ci-après de la description d'un exemple de réalisation d'un dispositif d'emballage selon l'invention en référence aux figures 1 et 2 qui représentent
figure 1 : une vue du dessus d'un bac selon l'invention,
figure 2 : une vue du dessus d'un calage selon l'invention.

Les figures 1 et 2 représentent un bac 1 et un calage 2 adaptés l'un à l'autre, c'est-à-dire que le calage 2 est prévu pour s'encastrer dans le bac 1.

Les figures ont été réalisées à l'échelle et correspondent à un bac dont les dimensions extérieures sont 600x400 mm. Ces dimensions correspondent à un module quart de palette 800x1200 ou cinquième de palette 1000x1200.

Une telle dimension de bac permet donc une palettisation optimisée. Par ailleurs, comme il I'a été exposé précédemment, le bac est universel , c'està-dire qu'il peut être utilisé pour l'emballage de différents produits d'une même famille. Cette universalité va permettre une automatisation facile du chargement et du déchargement des palettes ; en effet, le réglage des automates est aisé et ne nécessite pas de changement pour chaque série. Les techniques antérieures d'emballages conduisent à des dimensions de dispositif qui varient en fonction des dimensions des récipients, les automates devant ainsi être réglés à chaque fois lorsque ceux-ci peuvent être utilisés, ce qui n'est pas toujours le cas pour des questions de préhension desdits dispositifs.

Concernant le bac 1 selon l'invention, tel que représenté sur la figure 1, celuici a été réalisé par thermoformage d'une feuille de polystyrène d'une épaisseur de 2,3 mm. Le bac 1 présente ainsi naturellement une bonne tenue mécanique. Par ailleurs, des reliefs 3 disposés en périphérie du bac 1 améliorent encore la rigidité de celui-ci et plus particulièrement de ses parois verticales. Des reliefs 4 prévus sur le fond du bac 1 assurent quant à eux une meilleure rigidité dudit fond notamment à l'égard de contraintes de torsion ou de flexion. Ces reliefs 4 sont réalisés en creux, lorsqu'ils sont vu de l'intérieur du bac 1 et ont la forme de triangles. La forme et la répartition des reliefs 3 et 4 présentées sur la figure 1 ne sont bien entendu pas limitatives.

Le bac 1 présente par ailleurs des zones en renfoncement 5 sur ses largeurs qui permettent par exemple la mise en place de doigts de préhension d'un automate utilisé par exemple lors de l'assemblage avec un calage 2 ou bien lors de l'emballage de la mise sur palette ou de la dépalettisation et du déballage chez le client.

Le bac 1, selon l'invention, est concu pour satisfaire à trois exigences, mis à part ses qualités fonctionnelles, précédemment énoncées, en tant qu'élément d'un dispositif d'emballage ; tout d'abord, les bacs 1 doivent pouvoir être mis en pile, ensuite ils doivent pouvoir recevoir les calages 2 tels que ceux représentés sur la figure 2 et enfin, ils doivent pouvoir à nouveau être mis en pile alors qu'ils sont associés aux calages 2. En ce qui concerne la première exigence, les bacs 1 sont prévus pour s'encastrer les uns dans les autres ; cet encastrement est facilité par des parois latérales des bacs 1 légèrement inclinées vers l'extérieur comme il apparaît sur la figure 1. Par contre, des reliefs non visibles sur la figure 1, sont prévus sur ces mêmes parois pour venir en appui sur le sommet des parois d'un bac 1 inférieur dans lequel on effectue l'encastrement, pour limiter ledit encastrement. Cette limitation autorise la préhension des bacs 1 un par un de facon aisée sans risque de blocage d'un bac 1 dans un autre.

La seconde exigence est satisfaite notamment par les dimensions extérieures du calage 2 qui autorisent son insertion dans le bac 1 et par l'inclinaison des parois du bac 1 vers l'extérieur qui facilite cette insertion. De plus, le bac 1 présente des rainures, ou zones en creux sur sa surface interne celles-ci se composent d'une zone 6 sur le fond du bac 1 prolongée par une zone 7, quasi verticale, jusqu'à l'extrémité supérieure d'une paroi du bac 1.

Ces zones en creux permettent l'évacuation de l'air lorsque le calage 2 est introduit dans le bac 1, ce qui permet notamment d'envisager une automatisation de la phase d'assemblage bac 1/calage 2.

La dernière exigence qui consiste à pouvoir mettre en pile les dispositifs d'emballage, chacun constitué d'un bac 1 et d'un calage 2, est satisfaite simplement par le fait qu'un calage 2 peut supporter un tel empilement car le fond d'un bac 1 repose sur le sommet des parois constituant les alvéoles 8 du calage 2 ce qui permet une répartition suffisante des forces. Toutefois, les dispositifs n'étant que simplement posés les uns sur les autres, I'invention prévoit un calage des dispositifs les uns par rapport aux autres. Pour réaliser ce calage, il est prévu des reliefs du type bossage sur la surface extérieure du fond du bac 1 et des reliefs complémentaires sur le dessus du calage 2. Il sera revenu ultérieurement sur ces reliefs du calage 2. Concernant les reliefs du bac 1, il peut s'agir des reliefs déjà prévus pour améliorer la rigidité du fond du bac 1 et plus particulièrement sur la figure 1 des triangles 4.

Le calage 2 représenté sur la figure 2 est obtenu par thermoformage à partir d'une feuille de polystyrène d'une épaisseur de 0,4 mm. Le calage 2 présente des alvéoles 8 destinées à recevoir des récipients en verre, les dimensions desdites alvéoles étant définies par les dimensions des récipients à emballer. Les dimensions extérieures du calage 2 sont, comme énoncées précédemment, prévues pour que celui-ci s'insère dans un bac 1 tel qu'il vient d'être décrit. Les rainures 6 et 7 du bac 1 évitant la formation d'un coussin d'air entre le bac 1 et le calage 2, au moment de l'insertion, le calage 2 est mis en place facilement pour former un dispositif d'emballage. Conformément à l'invention, le calage 2 satisfait à plusieurs exigences. Tout d'abord, la faible quantité de matière nécessaire pour sa constitution permet d'utiliser un nouveau calage 2, tout en réutilisant un bac 1, lorsque l'on réalise un nouvel emballage de récipients en verre sans pour autant augmenter considérablement les coûts. Comme les bacs 1, les calages 2 doivent d'une part pouvoir être mis en pile et d'autre part, permettre la réalisation de piles de dispositifs d'emballage après assemblage avec des bacs 1. Concernant la constitution de piles de calages 2, il est prévu des reliefs 9 répartis à la périphérie du calage 2 pour limiter l'encastrement d'un calage 2 supérieur sur un calage 2 inférieur.

Ces reliefs 9 sont réalisés pour venir en appui sur le sommet des parois du calage 2 inférieur. De plus, le calage 2 possédant une faible épaisseur et étant en conséquence relativement souple, il est prévu entre certaines alvéoles des renfoncements 10 qui correspondent à des bossages sur la face inférieure des calages 2. La partie inférieure des renfoncements 10 est prévue pour venir en appui sur une intersection de parois d'alvéoles du calage 8 inférieur. Pour garantir ces appuis d'un calage sur un autre par l'intermédiaire des reliefs 9 et renfoncements 10, ceux-ci sont réalisés de façon dissymétrique sur le calage 2 et lors de l'empilement les calages 2 sont disposés un sur deux dans un sens ou dans l'autre. De cette façon, il est certain qu'un relief 9 et un renfoncement 10 d'un calage 2 ne se superposent pas respectivement à un relief 9 et à un renfoncement 10 du calage 2 directement placé dessous. II est ainsi possible de réaliser des piles de calages 2 dont l'encastrement d'un calage dans un autre est limité : cette limitation de l'encastrement est notamment intéressante lorsque l'on veut prendre un calage 2 pour l'associer à un bac 1 pour réaliser un dispositif d'emballage selon l'invention. En effet, cet encastrement limité permet d'éviter un effet ventouse entre deux calages 2, ce qui autorise notamment une automatisation de cette opération sans risque de voir apparaître un blocage dû à des calages 2 coincés les uns dans les autres. De plus, les reliefs 9 sont prévus pour permettre un passage d'air entre deux calages 2 mis en pile, ce qui contribue également à éviter l'effet ventouse. Ces reliefs 9 sont également conçus pour permettre le passage de doigts de préhension d'un automate pour effectuer notamment le dépilage des calages 2.

Concernant la mise en pile des dispositifs d'emballage déjà constitués de l'association d'un bac 1 et d'un calage 2, il a été décrit précédemment des formes en reliefs 4 du type bossage sur la surface extérieure du fond des bacs 1. En complément et prévues pour s'associer à ces reliefs 4, les parois délimitant les alvéoles comportent des zones en retrait 11. Ces zones 1 1 sont hachurées sur la figure 2. Ces zones 1 1 sont disposées pour constituer des formes en creux complémentaires des reliefs 4 du bac 1 et symbolisées sur la figure 2 par les triangles 1 2 réalisés en lignes pointillées. Ces empreintes 1 2 associées aux reliefs 4 des bacs 1 permettent ainsi de réaliser des piles de dispositifs d'emballage selon l'invention, lesdits dispositifs étant positionnés de façon précise les uns par rapport aux autres. Cette précision va permettre de prendre ces dispositifs en vue de leur utilisation, à l'aide d'un automate dont les réglages seront effectués précisément une seule fois pour un type de bac 1 donné. Chacune des empreintes 1 2 comporte au moins une zone 1 3 qui se prolonge jusqu'au bord du calage 2. Ces zones 1 3 permettent d'une part, lors de la réalisation d'un des dispositifs d'emballage, une évacuation de l'air compris entre deux dispositifs d'emballage. Cette évacuation de l'air autorise un positionnement rapide et précis d'un dispositif d'emballage sur un autre et plus précisément d'un bac 1 sur un calage 2. D'autre part, lors de la préhension d'un dispositif d'emballage, les zones 1 3 autorisent un passage d'air entre le calage 2 inférieur et le bac 1 supérieur ; il ne se produit ainsi pas d'effet ventouse entre le bac 1 supérieur et le calage 2 inférieur, qui aurait pour conséquence éventuelle la détérioration du dispositif d'emballage en position inférieure dans la pile. II est également possible de prévoir d'autres zones en retrait 1 4 sur les parois délimitant les alvéoles ; de telles zones 1 4 sont complémentaires de bossages, non représentés sur les figures, sur la surface extérieure du fond d'un bac 1. Des bossages de ce type n'ont a priori aucun rôle fonctionnel d'un point de vue emballage mais sont des inscriptions pouvant correspondre par exemple à une référence, au nom de Société,
Les exemples de bac 1 et calage 2 qui viennent d'être décrits en référence aux figures 1 et 2 permettent donc de réaliser des dispositifs d'emballage selon l'invention. De tels dispositifs ont la particularité de posséder une partie, le bac, pouvant être utilisée pour l'emballage de différents types de récipients en verre. Par ailleurs, L'autre partie d'un tel dispositif, le calage, est réalisée de façon à ce que son coût ne soit pas un facteur limitant.

II est même possible de ne pas réutilisé le calage pour un même type de récipients à emballer mais d'en utiliser un neuf à chaque fois, associé à un bac quant à lui réutilisé, sans trop influer sur les coûts. Cela présente également l'avantage de garantir la propreté de la partie du dispositif d'emballage directement au contact des récipients, et en conséquence celle desdits récipients.

D'autres avantages du dispositif de l'invention qui ont été précédemment décrits permettent notamment une automatisation des étapes d'assemblage des deux éléments constituant le dispositif d'emballage, une automatisation du chargement et du déchargement des récipients de verre, et également une automatisation de la manutention des dispositifs d'emballage, notamment chargés de récipients en verre, tant chez le fabricant des récipients en verre que chez le client. Cette automatisation est plus particulièrement intéressante pour placer les dispositifs d'emballage sur des palettes de transport ou bien les en retirer.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Dispositif d'emballage de récipients en verre comportant des alvéoles constituant des logements pour lesdits récipients, caractérisé en ce que ledit dispositif est constitué de deux éléments en matière plastique, un bac (1) formant la structure porteuse et un calage (2) comportant les alvéoles et en ce que le calage (2) s'insère dans le bac (1).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bac (1) et le calage (2) sont constitués de feuilles thermoformées.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bac (1) possède au moins une zone en creux sur sa surface interne depuis la base constituant le fond du bac (1) jusqu'à l'extrémité supérieure d'une paroi latérale.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bac (1) possède sur sa surface externe au moins un relief autorisant sa préhension.

5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bac (1) possède des reliefs sur ses parois assurant d'une part une rigidité et d'autre part limitant l'encastrement de deux bacs l'un dans l'autre.

6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calage (2) possède des reliefs répartis de façon dissymétrique pour limiter l'encastrement de deux calages l'un sur l'autre.

7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face inférieure d'un bac (1) présente au moins un relief complémentaire d'au moins un relief présent sur la partie supérieure d'un calage (2).

8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur d'une feuille thermoformée pour constituer un bac (1) est comprise entre 2 et 2,5 mm.

9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur d'une feuille thermoformée pour constituer un calage (2) est comprise entre 0,25 et 0,5 mm.

10. Utilisation d'un dispositif tel que décrit selon l'une des revendications 1 à 9 pour l'emballage de flacons en verre destinés aux industries pharmaceutique, de la parfumerie ou cosmétique.